如果太陽滅亡了,人類該怎麼辦?(組圖)
如果太陽成為黑洞,人類會滅亡嗎? 如果太陽成為黑洞,地球會滅亡嗎?半個世紀以來,有關太陽成為黑洞,將導致地球與人類滅亡的論斷和預言一直是世界科學家所關注的話題。近日美國科學家凱瑟琳·妮爾發表文章反駁了地球將滅亡的理論,她認為如果太陽成為黑洞,人類是有辦法可以生存下來的。 按照教科書上的解釋, 黑洞是由一個質量相當大的天體,在核能耗盡死亡後發生引力塌縮後形成。根據牛頓萬有引力定理,由於黑洞的第一宇宙速度過大甚至連光也逃逸不出來,故名黑洞。 在此區域內的萬有引力非常強大,任何物質都不可能從此區域內逃逸出去,甚至光線都被它強大的引力拉回,因此黑洞不會發光,不能用天文望遠鏡看到,但天文學家可借觀察黑洞周圍物質被吸引時的情況,找出黑洞位置。 那麼,太陽會成為一個黑洞嗎?凱瑟琳·妮爾認為,太陽有可能成為黑洞,但是不會實際發生。在她的文章中稱,很多黑洞僅僅是大質量恆星演化的重點,這些恆星的質量大部分都在太陽的10倍以上。就目前的太陽質量來說,還遠遠不夠形成黑洞。 至少要到50億年以後,太陽才有可能變得越來越緻密,才有可能成為黑洞。但是,由於太陽是不斷旋轉的,就算是有大量的能量流失,但是這種可能性依然很小。 她還反駁了那些認為太陽會變成黑洞的理論,她認為每個黑洞都有一個「史瓦西半徑」,只有物體超過了這個半徑,才會被黑洞「吞噬」。太陽的史瓦西半徑是2.9千米,相比之下,現在太陽的半徑大約是70萬千米。當太陽突然變成黑洞時,太陽系中的大小行星全都會處於「安全線」以外。 所以,我們的太陽是不會變成黑洞的,因為它的質量太小了。太陽最終會演化成為一顆白矮星,那些經歷了一系列變化後中心質量在太陽2.5倍以上的天體,才有可能演化成為黑洞。 凱瑟琳·妮爾認為如果我們的太陽成為一個黑洞,那麼這個黑洞並不會把太陽系中的大小行星統統吃掉。我們的地球仍然會在現在的軌道上運行下去,唯一明顯變化就是天氣變得異常寒冷——因為缺少陽光的溫暖。 海洋將會凍結,地球表面上的任何生命形式會逐漸消亡。但是地球文明不會滅亡,人類不僅可以通過尋找一個能夠在地表以下發電和取暖的辦法來延續生命,還可以通過星際旅行尋找地球的「替代者」。她認為這是完全可以辦到的,那些宣稱地球會被黑洞吞噬的言論都是不科學的。 太陽系毀滅前,人類最終能順利衝出地球和太陽系,飛向遙遠的其它適合居住的星球嗎? 歐洲天文學家當地時間24日(2007年4月)表示,他們首次在太陽系之外發現了一顆可能適合人類居住的行星,這顆行星溫度同地球相似,大小也跟地球差不多,可能還有液態水。天文學家將此次發現稱為是搜尋「宇宙生命」道路上邁出的重要一步。 這顆新發現的行星被命名為「581c」。它圍繞著一顆叫Gliese581的紅矮星運轉。紅矮星是一種低能量、體積較小的恆星。紅矮星發射暗弱的紅光,比太陽持續存在的時間長。Gliese581的質量是太陽的1/3,亮度只有太陽的1/50。「581c」的重量大約是地球的5倍。發現「581c」的科學家還不肯定,它是像地球一樣的岩石行星,還是表面存在液態水的「大冰球」。 從理論上說,「581c」應該有大氣層。不過大氣層的成分還是個謎。研究人員估計,「581c」的平均溫度在0到40攝氏度之間。到目前為止,天文學家發現的所有220顆太陽系外行星要麼太熱,要麼太冷,要麼體積太大、大氣層太厚,都不具備與地球類似的宜居環境。而新發現的「581c」看起來似乎正合適。 Gliese581紅矮星還有另外兩個行星,「581b」體積是地球的15倍,因溫度太高而不適宜生命生存;「581d」體積是地球的8倍,因溫度太低而不適宜生命生存。 期待發現液態水和生命 除了溫度適宜,「581c」上可能還充滿液態水。領導此次觀測的瑞士天體物理學家烏德瑞表示,這一假設基於行星形成的理論,而不是基於任何證據。 不過,美國航空航天局(NASA)前天文學家馬朗認為,現在判斷那裡有沒有水還為時過早。據悉,科學家要拍攝到「581c」光譜圖片需要再等20至30年。通過行星的光譜,科學家將能夠發現行星上是否有水以及地外生命。 宜居星球家族將不斷壯大 值得注意的是,「581c」的發現第一次將太陽系之外的星球納入了宜居星球考察範疇。科學家關於宜居星球的基本定義是:大小跟地球差不多,有類似地球的溫度,有液態水。就太陽系來看,只有火星還算接近。 據悉,「581c」是由11名歐洲科學家組成的觀測組利用歐洲南部天文台(ESO)在智利的臘希拉(LaSilla)天文望遠鏡觀測到的。為了找到這顆疑似宜居星球,科學家們一一排查了100多顆恆星及其周圍的行星系統。 該小組成員、日內瓦大學天文學家馬約爾稱:「這是我們尋找宇宙中地球外生命的重要一步。」研究報告目前還未公開發表,不過已經提交給《天文和天體物理學》雜誌。 一些天文學家認為,此次發現肯定會引發對暗弱恆星周圍的行星的關注。地球附近大約80%的恆星都是紅矮星。就在幾年前,天文文學還認為紅矮星周圍的行星系統不可能是生命的棲居地。而在這次研究中,90%的時間也都用在觀測與太陽類似的星繫上,沒想到在一個暗弱的紅矮星身邊找到了突破口。 NASA宇宙生物學專家麥凱表示,將來或許還會發現成百個宜居星球,但「581c」在宇宙史上將佔據第一的位置。
人造太陽面臨眾多難題 期待破解任重而道遠 對於人類和平利用核能,我們熟悉的是現在各國普遍採用的核電站,它是靠核裂變產生的能量發電,而國際熱核聚變實驗堆則是靠核聚變獲取能量,利用聚變獲取能量將更加環保、可利用資源無限大、還不會產生放射性廢料。 另外,國際熱核聚變實驗堆的反應原理與太陽內部的聚變原理一樣,所以它也被人們形象的成為「人造太陽」。科技部副部長曹建林在接受中國之聲採訪時說,「人造太陽」計劃將幫助人們徹底擺脫能源短缺的困境: 曹建林:在太陽內部不斷的進行著核聚變,然後它放出巨大的能量,如果我們能在地球上造成這種核聚變,實際上就是直接在造太陽,模擬太陽能源的製造機理的話製造能源,將比較徹底的解決人類所面臨的能源問題。 中國核工業集團公司核聚變專家段旭如在接受我們採訪時說,從理論上看,國際熱核聚變實驗堆幾乎能為人類提供無窮的能源。 段旭如:大家知道現在我們這個能源需求越來越大,現在對於我們國內來說,現在的主要能源是化學能源,也就是煤和天然氣、石油,現在這些能源的消耗和使用會產生很多的一些問題,但是未來一個不能滿足我們的需求。 另外對環境造成很大的影響,核聚變實際上它有很多的優點,一個是資源可以說是無限的,它主要的是新的同位素氘和氚以深海裡面提取的氘,若全部反應掉,釋放出的能量相當於300升汽油提供的能量,可想而知對我們未來的發展是很關鍵的。 國際熱核聚變實驗堆計劃是目前世界上僅次於國際空間站的國際大科學工程計劃,是人類受控核聚變研究走向實用的關鍵一步,因此備受各國政府與科技界的高度重視和支持。 1985年,正處在冷戰時期的美、蘇兩個核超級大國在日內瓦峰會上提出了一個人類歷史上前所未有的宏大合作計劃——「國際熱核聚變實驗堆計劃」,這就是被稱作「伊特爾」的人造太陽計劃。1988年「國際熱核聚變實驗堆」計劃正式啟動。 經過20多年的共同努力,在克服一個又一個重大科研難題的基礎上,由中、歐、日、韓、俄、美六方組成的ITER國際組織於2007年10月24號正式成立,後來印度也加入進來。 如今,正在法國南部城市卡達拉舍建設的ITER工程是目前世界上規模最大的國際科研合作項目之一。國際熱核聚變實驗堆項目預期持續30年,10年作為工程建設,20年作為運行,最初估計總經費100億歐元,其中歐盟承擔40%,其餘6方各承擔9%。 中國在2003年2月宣布作為全權獨立成員加入該計劃談判。這意味著中國承諾承擔國際熱核聚變實驗堆工程總造價100億歐元的10%,並享受全部知識產權。中國核工業集團公司核聚變專家段旭如介紹說,中國參與這個項目意義重大。 段旭如:歐盟它承擔的義務和經費的話,差不多50%,其他幾方就是9%或者說10%,中國也提供9%到10%的支持,這個支持的話,70%以上是提供實物的貢獻,也就是說給衣特爾要提供這些部件,全部的知識產權我們可以共享,這樣的話我們雖然只承擔了10%,但實際上其他90%我們有很多的一些技術資料都可以共享的,這樣的話對今後我們建造自己的試驗堆有更多技術上的支持。 那麼,人類的「人造太陽」計劃還要多久才能成功,並為人類造福呢?中國能源網首席信息官韓曉平昨晚在接受中國之聲《新聞縱橫》值班編輯採訪時說,目前這一工程還面臨很多難以解決的困難,離人類最後的實際利用還有很長的路要走。 韓曉平:不久前中國科學院工程熱物理所近80歲的蔡睿賢院士跟我們講,他說在他很小的時候,當時一些科學家就告訴他,50年後人類就可以使用可控核聚變,但是50年過去了,他告訴我們,他最近問這些科學家還需要多少年? 這些科學家依然跟他說需要50年的時間,也許人類還要繼續奮鬥50年甚至更長的時間,但是人類最終希望能解決這個難題,因為這個是非常困難的,因為核聚變會產生非常非常高的溫度,首先我們要把它控制它聚變是非常不容易的,一旦控制它了以後,這麼高的溫度我們怎麼會把這麼高的溫度轉化成有效的電能?這又是一個非常艱難的工作,人類最終要解決的還有很多很多的難題,要一個一個的去解決。
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