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若将地球上的一滴水所有电子移去,地球电势就会升高几百万伏特。那么,一滴水果真蕴含着这么大的能量吗,比正反物质湮灭还要厉害得多?我们先说移去电子这个先决条件能不能成立。这属于微观的能级跃迁,本身先要破除质子间稳定的链接,这就需要足够多的能量,理论上是成立的。
但,是凭空获得了巨量的电势能,因为把一滴水里所有电子取出来的电势能就要这么大,这个能量不是来自于水本身的,所以和质能转换没有关系。可以这么理解:把一滴水的电子全取出来,类似于把一个铁球举到一个很高的高度。铁球还是那个铁球没有变,但你一松手,它就会砸地上,造成巨大的冲击。
然后,在极小的时间尺度下,拿走一个原子所有电子的时间和这个原子从母体脱落的时间应该是一个量级的。如果这一个假设性问题理论上可以成立的话,在一个普朗克时间内,所有电子一起消失了,那,的确会迎来一个灿烂的爆炸。
一滴水以0.05g来算的话,也就是0.167×10²³个电子,换算成电量就是2670C,地球半径6371km,根据电势能公式φ=kq/r,地球所有电子取走的刹那,地球电势会升高3.7×10⁶V,释放的能量3kQ²/5r,可比20亿吨级核弹爆炸。
由于地球总体是带负电的,地球大约1.75×10⁵¹个电子,总带电量2.803808989×10³²C,包含大气在内,总电子数多于总质子数,而且在几十万年内维持相对平衡,以上帝视角把地球视为一个点,那么地球的电势约为-8.2亿eV,这些多出来的电子聚集在地表,跟随地球的自转就产生了磁场。
而将电子从场中移出所耗费的能量也就是满满的“正能量”,这个库仑场太强了。但人们无法看到无比绚烂的景象,因为人的电子也没有了,不考虑身体崩溃也会无法产生神经信号。
不过也许有人会说,诸如登月此类的活动不就是把一船的电子送到月球了吗,也没见地球爆炸啊?因为那是和质子一起送上去的,整体电中性了,而该题目说的是一滴水的所有电子剥离除了,差别还是很大的。
不要低估取走电子的后果,一滴水的电子就是这样,如果整个地球的电子消失,后果更是不堪设想,如果整个地球的电子消失,地球带电2.853×10³²C,和这一堆正电荷的恐怖电势能比起来,那点原子电离能微不足道。
用带电球体电势能公式0.6kQ²/R估算,电子消失后地球电势能高达6.9×10⁶⁷J,等效于4.2×10⁴²kg质量,相当于2亿个银河系质量!考虑到这一体系的引力势能会抵消一部分电势能,地球会变成一个质量1.04×10⁴³kg,也就是大概2.6个银河系质量的极端带电黑洞,史瓦西半径高达120亿光年!
要知道可观测宇宙半径也才460亿光年,这一个黑洞就有它半径的26%。这根本不只是毁灭地球毁灭太阳系了,不仅银河系跑不掉,1/56的整个宇宙都得遭殃!
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快照生成时间:2024-06-26 17:45:04
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