流浪为了黑暗中的那束光

分类  : 中文
作者  : 刘姝钰
来源  : 新民周刊
卷   : 第26版面/封面报道
发表时间: 2019.02.25.
发布人 : SFT
 

摘要:


正文:

流浪为了黑暗中的那束光

刘姝钰

  地球生命的出现,是太多偶然的合集。地球本身或许是脆弱的,但地球上的生命又是坚不可摧的。宇宙的活力和生机,正是来自于生命的不懈与拼搏。

  “氦闪”这个词,最近伴随着《流浪地球》的大热,也走入普通大众的视野。充满科幻感的“氦闪”,在实际生活中真的会发生么?被大银幕用来描绘世界末日的“太阳膨胀直至吞没地球”,真的会出现么?答案是肯定的,只是真实发生的“太阳之死”,并不完全如科幻电影中所呈现的那样。

  在电影的设定中,“流浪地球”其实是人类的一场全员逃跑计划。在流浪过程中,人类原本的生存环境变得极其恶劣,海水倒灌、超低温、冰天雪地等景象,让观众看得寒意陡升。与此同时,身处“地下城”的人们,再不能见到黑夜,见到星星,见到四季流转、自然壮阔。在地下城学校里上学的学生,他们身旁的墙壁上安装的只是一个电子屏窗户,模拟着外界的景象--而当灾难来临时,这块通往外界的窗户也“原形毕露”,成为了一个显示着残忍鲜红数字的倒计时器。

  万物皆有终,太阳也不能避免

  虽然太阳被称为“恒星”,但“恒”并不代表真正的永恒。超新星爆炸后在宇宙中留下了富含氢元素的残骸,一次“偶然”的引力不平衡让这些残骸物逐渐凝聚在一起,像滚雪球一样越来越大,成为一颗以氢元素为核心的发光等离子体,恒星由此诞生。对于太阳这样以燃烧氢为主的恒星而言,一旦核心的氢消耗殆尽,它的生命也就走向了晚年衰竭期。

  引力除了吸引残骸物聚集在一起形成星体雏形,它在恒星的一生中还发挥着一个重要作用,就是能量转化。在引力持之以恒的拉扯下,聚集物不断向恒星的中心收缩,形成强大的引力势能,引力势能转换为热能,中心温度持续上升,当温度上升到一定程度时,就触发了核反应。太阳的能量来源,就是由氢聚变为氦的核聚变反应。在太阳中,四个氢原子核聚合在一起,通过一系列反应,聚变为一个氦原子核。而四个氢原子核的总质量(4.0291个原子质量单位)是大于一个氦原子核的(4.0015原子质量单位),那在聚变过程中,多出来的这部分质量去了哪里?根据著名的爱因斯坦方程式E=mc2(能量=质量×光速),多出来的这部分原本微小的质量,在两次与光速的乘积中也变身为了巨大的能量。这些能量以”光“与“热”的形式普照于地球,滋养着万物生灵。

  太阳的热核反应对于地球的生存如此重要,但这样的反应并不是“恒久远”的。热核反应每秒钟聚变氢产生的氦堆积在太阳内部,由于氦的分子量大于氢,太阳中心的密度逐步增大,内部核反应的速率也逐渐增加。总有一天,氢会消耗殆尽,太阳走向衰老,演化为“红巨星”。

  为什么被称为“红巨星”?此时太阳中心区域的氢已基本燃尽,核聚变反应也随之终止,物质开始向中心塌缩,中心温度不断升高也带动外围升温,点燃了原本处于外围“安全地带”的氢气层,驱使太阳不断向外膨胀,半径甚至会达到现在的200倍左右,称之为“红巨星”实在名副其实。这时候的太阳就像贪婪的野兽,不断膨胀并不断吞没周围的行星,比如水星和金星。目前一些科学估算显示,在膨胀的同时,太阳的一部分质量也在流失,对地球的引力也在减弱,地球也许可以侥幸逃出这张血盆大口,避免电影中设定的“太阳膨胀直至吞没地球”,可是依然不能幸免于难--因为彼时太阳辐射出超过现在两倍的能量,足以将地球烤干。

  除此之外,就是“氦闪”的发生,这会让地球更痛快地迎接死亡。不同于小说《流浪地球》中太阳先“氦闪”再变身“红巨星”的设定,实际上氦闪是发生于红巨星之后。太阳内部温度不断升高点燃聚集在这里的氦,发生氦变成碳的核反应。令人惊奇的是,氦被点燃的过程将非常迅速,相当于太阳质量

  总有一天,氢会消耗殆尽,太阳走向衰老,演化为“红巨星”。

  40%的氦在短短几分钟内燃烧成碳,瞬间释放出太阳正常状态下持续百万年释放的能量,这种现象被科学家形象称之为“氦闪”。那一刻,“氦闪”带来的强大电磁辐射足以将地球表面融化,一切都会在弹指间灰飞烟灭。

  走出电影,我们大可不必为太阳可能出现的将来担忧。太阳诞生至今约经历了50亿年,人家目前正处于发光发热的青壮年时期,根据科学家预测,太阳走向衰竭至少还需要50亿年。如果真要逃离太阳系,人类还有充足的准备时间。



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