按照2020年的現狀,地球還能堅持多久?

2020-10-03 宇宙及宇宙外讀者

「末日危機」一直以來都是一個特別熱的話題,影視作品都有很多,比如:《2012》等等。

這裡要強調一下,人類滅絕了並不等於地球完蛋了,畢竟人類很可能只是地球的一個過客而已。客觀地說,「地球能堅持多久」這件事情真的很難說,或者說,可能人類永遠我都無法知道地球到底能堅持多久?

不過,我們可以估算一下給出一個區間,這個區間應該在50億年後~宇宙末日。為什麼這麼說呢?

太陽系的末日

太陽系的主宰是太陽,而太陽佔據了整個太陽99.86%以上的質量。因為太陽的質量巨大,因此,太陽的引力很大。這就會擠壓太陽的內核,導致太陽內核的溫度急劇升高。最終,在量子隧穿效應和弱力的作用下,太陽內核會引發氫原子核的核聚變反應。核聚變反應會產生一個向外的壓力,這個壓力就會和太陽自身的引力(重力)相互抵抗。

這對「力」會維持住太陽的形態,形成一個動態平衡,使得太陽因為核聚變反應而不會炸開,同時也不會因為引力被壓縮成一個點。

可是我們要知道,太陽內核的核聚變反應會消耗自身的質量,這部分質量會轉化成能量釋放出來。太陽每秒鐘要大概要消耗掉420萬噸的質量,雖然太陽的質量很大,但是隨著時間的流逝,量變總會產生質變的。具體來說就是,太陽的質量會削減,同時引力會減小,這就導致引力制約核聚變反應的能力減弱。於是,核聚變反應的強度就會增強,太陽輻射就會逐漸增強。

也就是說,在大尺度上(以億年來計算),太陽輻射會越來越強。大概在5億年之後,地球的植物會因為太陽的輻射強度太強而滅絕,屆時地球上的食物鏈也就會走向崩潰,如果那時候還有人類,估計也會滅絕。

大概在20億年後,太陽的輻射強度會升高到地球不再有生物,甚至海水都會被蒸發掉。此時,只有火星會在太陽的宜居帶上。大概在50億年後,太陽內核的氫原子核會燒完。這個時候,太陽內核會在引力的作用下,開始收縮,外殼會膨脹開來,成為一顆紅巨星

通過理論計算,我們可以知道,靠近太陽的水星和金星都會被太陽內部,而地球此時大概會在太陽大氣的位置,此時的地球處於熔融狀態,會不會最終被吞滅還很難說。因此,地球的末日最早可能會在太陽變成紅巨星之時。

太陽內核之後會開始氦原子核的核聚變反應,這個過程持續不了很久。隨後,變成一顆白矮星,逐漸冷卻,太陽系走向末日。

宇宙末日

如果地球碰巧躲過了太陽系的末日。此時的已經成為白矮星的太陽由於引力不夠大,很難能夠牽製得住地球。因此,地球可能會成為一顆流浪行星,在宇宙中漂泊。那接下來,地球的宿命就很難說了。如果它碰巧遇到了一些可怕的天體,比如:中子星或者黑洞。那結果就很慘,會被這些可怕的天體撕碎,吞食掉。

因此,地球在宇宙末日之前,很有可能就先完蛋了。如果地球運氣好,最長也就只能挺到宇宙末日之時。那你可能要問了,宇宙末日是什麼時候?

客觀地說,按照目前的情況來看,我們並沒有辦法準確地知道宇宙末日是什麼時候,具體會是什麼樣子。

關於宇宙末日有5個假說,分別是大擠壓、大反彈,循環論,大撕裂和熱寂說。我們可以把前三個歸為一類,後兩個歸為一類。我們你先說前三個,它們可以被認為是熱死亡。

宇宙有兩個「力」在博弈,一個是「引力」,一個是「斥力」,它們會主導宇宙未來的宿命。如果是引力最終佔據了上風,那麼宇宙就會在引力的作用下收縮成一個點,這也就是大擠壓。之所以叫做熱死亡,其實是因為在大擠壓的過程中,宇宙的溫度是在升高的。

有一些科學家認為,在大擠壓時,壓縮的力太強,就有可能導致再次引發劇烈的大爆炸,相當於又重啟了宇宙,這也就是大反彈。有了大反彈,我們也就自然而然會想到,是不是宇宙就是在大爆炸,大擠壓之間循環往復的?這也就是循環論。

和前三個相對應的,後兩個叫做冷死亡,也就是說斥力佔了主導。於是,宇宙開始膨脹,這個過程宇宙逐漸撕裂,連原子結構都被撕裂開來,這個過程宇宙的溫度也會逐漸下降,因此,這個結局被叫做大撕裂。

根據熱力學第二定律,在冷死亡這個情況下,科學家還提出,有可能在宇宙最終會處處溫度都相等,不再有熱傳遞,也就沒有信息的傳遞,宇宙陷入一片死寂,這也就是熱寂說。

如果地球能挺到世界末日,恰好是前三個的情況,那地球就會在大擠壓中毀滅;如果恰好是後兩個的情況,那地球最終就會被撕得粉身碎骨。而具體的時間,目前還很難確定,少則幾百億年,多則10^100年以上。

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