我手上有一个质量为地球两倍的10立方厘米的正方体,我把它轻轻放到地面上会对地球造成什么影响?

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一个质量为地球两倍的10立方厘米的正方体,我把它轻轻放到地面上会对地球造成什么影响?

很多朋友喜欢一些脑洞的假设性思维,比如标题中的10立方厘米的正方体,质量是地球两倍,而且还出现在地球上,这些都是不可能的事情,但科学允许我们做一些思想实验,也能看看我们发现的各种要素揉合在一起有多有趣!

质量是地球2倍的10立方厘米物质,还能成为正方体吗?

根据流体静力平衡,超过地球1/5000的质量将会在引力作用下大致保持球形(直径大约500千米以上),这就是矮行星和小行星的区别,因为小行星是小于这个尺寸,外形不规则,而矮行星则在流体静力平衡下保持球体,但仍然无法清理自身轨道天体的定义,冥王星显然就符合这个矮行星的规范!

小行星

既然不能保持正方体,那么这个10立方厘米的球体,半径是多大呢?

R≈1.42厘米

当然我们得确认下这个尺寸和史瓦希半径相比,到底是大于还是小于,因为这很关键,质量那么大的球体,尺寸又那么小,极有可能坍缩成黑洞!

将各个参数代入计算得r=17毫米,也就是1.7厘米,这个尺寸已经大于上文计算得到的1.42厘米,这表示什么意思?

当天体的尺寸等于或者小于其史瓦希半径时,那么它将无可避免的坍缩为一个黑洞

也就是说将这个黑洞放在地球上问会怎么样?这不是要地球的亲命嘛!

地球会怎么样?

地球上出现一个黑洞会怎么样?就直接被吞噬了,连逃跑的机会都没有,因为黑洞直接出现在了地表,周围肯定是没戏了,那么在地球的另一端,假如立即发现了这个黑洞,还来得及逃跑吗?

上图是第二宇宙速度计算公式,我们看看在三个地球质量的地球直径距离外,现代火箭能逃逸吗?各个参数都能查到,G是万有引力常数,M是三个地球质量,r是地球直径!

V=13688.6米/秒

也就是说当地球这边出现一个2倍地球质量大小的黑洞时,在地球另一端立即启动火箭逃出地球,我们火箭要加速的速度大约是13.7千米/秒,按人类能够达到逃逸速度对比,这个13.7千米/秒还是可以达到的。

因此从理论上看,地球另一端的飞船仍然可以逃出黑洞的魔掌!

但除了这个幸运观众以外,其他来不及逃脱的都得葬身黑洞,而且将不会留下你的任何信息!因为黑洞不会保留任何除了质量,角动量以及电荷以外的信息!

假如不是黑洞,是一个中子星物质?

当然我们假设的条件稍稍特殊点,不要多说多少直径的中子星,因为即使是1立方毫米也是大得可怕,比如一座小山质量的中子星物质出现在地球上会如何?

假设这座小山有几万吨,而且还出现在无人区(当然我们不管它是怎么出现的),没有伤害到人就是了!

那又会如何呢?

很多朋友认为中子星物质会膨胀,因为它是电子压入了原子核,与质子中和成了中子,中子不会回弹,不会“解压缩”,所以膨胀这个观点是错误的!

但它失去了中子星环境,会继续保持中子星物质态吗?

不会!

因为失去了那个环境,将会成为自由中子,而这些自由中子将会在大约14分钟多点的时间里衰变成质子,并且释放出一些能量!

这个能量释放过程将会非常恐怖,请参考氢弹爆炸,因为大约会亏损0.15‰的质量,远比裂变和聚变的比例要低,但其原来质量有数万吨,所以这个爆炸将会很恐怖!

就炸完吗?不会发生别的过程?会!

其实这个衰变过程会产生很多重元素,其中就有黄金!

因为自由中子衰变后会成为质子,大家都知道元素的类别有质子数构成,而大量的自由中子衰变后的质子与中子稳定组合,就是各种元素,到哪个程度算稳定?要看刚好构成了什么组合,稳定了就不再衰变,这也是中子星撞击合并时,碎片飞出衰变成重元素的过程。

传说中黄金就在中子星合并中产生,而且据说中子星合并能产生两个地球质量的黄金,看来宇宙中处处是黄金啊!

好玩不?一个无聊问题扯出那么多废话,不过讨论下有益身心健康,不至于脑子秀逗!


星辰大海路上的种花家


地球的质量是5.965*10^24kg,两倍质量就是1.19*10^25kg。而且还只有10立方厘米,那么这个物质的密度将会达到1.19*10^31kg/m3,这个密度已经远远大于中子星的密度了,但是又达不到史瓦西半径范围,所以这个正方体将会是夸克星。而夸克星想要维持自身的夸克结构,必须外部施加巨大的压力才行。


所以,如果这个正方体被放在地球上,因为没有外部压力维持其结构,所以此正方体内的夸克会立马膨胀,然后相互组合,依次变成中子、质子、电子。在变化过程中,会产生巨大的能量,同时体积会爆炸性增大。过程就像是一个无法控制的巨大核弹爆炸一样,或者说和超新星爆炸差不多。这个时候,地球将会在爆炸中灰飞烟灭!


所以说,这种密度大到极致的物质是不能够放在地球上或者地球周围的,因一不小心地球就被炸没了。还有,如此密度巨大的物质,人也是无法拿起和维持其结构不变的,除非是神。

所以,题目中说“我手上有地球质量两倍的立方体”,可以见得题主一定不是人,必须是个大神!


科学探秘频道


理论上分析,任何物体只要被压缩到足够小,都可以变成黑洞。根据黑洞的史瓦西半径公式就能计算出地球变成黑洞后的半径有多大:

简单计算可得出约等于1.7厘米。也就是说把直径超过1万公里的地球压缩到半径只有1.7厘米的球体就可以坍缩为黑洞。而通常情况下由于引力的存在,地球不会坍缩为正方体,而是球体。那么10立方厘米的球体半径是多少呢?大约1.4厘米!

这意味着什么?质量为地球两倍的东西坍缩为半径1.4厘米的球体肯定是一个黑洞。既然是一个黑洞,这个黑洞有没有放在你手上对结果没有任何影响。“放在你手上”这个前提只能干扰我们的思维,刻意增加一个前提条件让我们去考虑,完全没有必要。

其实简单说就等于在问:把一个黑洞放在地球上会发生什么?

结果很明显,地球会被吞噬,黑洞巨大的引力会吞噬地球上的一切,包括地球自身,最终形成一个更大的黑洞。即使一个与地球质量同等的黑洞放在地球上也会吞噬地球,表面看起来这个黑洞与地球引力是相同的,其实不然,引力公式中的半径是指质心到一个物体的距离,对于地球来说这个距离至少是地球半径,不过对于黑洞来说这个距离要比地球半径小得多,这意味着黑洞引力要比地球引力大得多!

理论上,任何一个黑洞的存在都会吞噬周围的一切,存在意味着黑洞就是稳定的,而不是“微型黑洞”会很快蒸发。所以,不要认为黑洞体积小就不会吞噬地球,黑洞巨大的引力是它吞噬一切的关键!


宇宙探索


哈哈哈!这么重的东西在地球上你怎么拿?记得有这么一个故事,发明家爱迪生有一个助理,他告诉爱迪生想发明一种酸,它可以溶解地球上一切东西,爱迪生只问了一个问题,你把这发明的东西放在那里?


费君华


如果你身旁有一个质量是地球两倍的物体,而体积只有十立方厘米,根据万有引力计算,假如你与这个物体的距离是一米,那么你的身体和这个物体的引力将是你现在体重的八千一百万倍!就是说假如你现在的体重是五十公斤,那么你相对于这个物体的体重要有四百万余吨,你早被自己的体重压缩成比十立方厘米还要小不知道多少倍!也许只有现在地球上的细菌那么大,你还有机会拿起这个物体轻轻放在地球上?可笑!


用户3372871735244



这绝对是个脑洞题,两倍地球质量的立方体怎么出现在地球上?地球小于它的质量,你手托着它,那么你站在哪里?

实际上两倍地球质量的立方体拿在手上,放不放地球上没有什么区别,因为你已经拿着它站地球上了,事实上,这个立方体一出现在地球上(来的过程不考虑),你会和这个立方体一起向地心坠落,或者说地球向你坠落,这当然是因为它强大的引力。



当然你肯定是神仙,且没有任何质量,还无形。不会被这个黑洞吸进去(地球如果变成中子星,直径还有22米,中子星那可是中子紧挨着中子不留任何空隙的星体。而现在两倍地球质量的东西压缩成边长只有2厘米多一点的立方体,密度比中子星又大多了,那不是黑洞是什么?),还能把两倍地球质量的黑洞拿在手里,又轻轻放下,举重若轻啊。这个能力,别说是两倍地球质量,就是把整个太阳系捧在手里也不在话下。


不过就是不知道你站在哪儿,也许已经达到利用虚空的能力。

另外,两倍地球质量物体的形状不会是立方体,在自身强大引力作用下,只能是球形。根据球体积公式V=4πR³/3=10,求得R≈1.336厘米。而根据黑洞的史瓦西半径公式Rs=2GM/C²,其中G为万有引力常量,大小为6.67x10^-11牛·米²/千克²,M为黑洞质量,这里为两倍的地球质量,即5.96x10^24千克x2=1.192x10^25千克。C为光速,大小为299792458米/秒,代入史瓦西半径公式,得到对应黑洞的史瓦西半径Rs≈1.769x10^-2米=1.769厘米>1.336厘米,说明题目描述的两倍地球质量物体的半径比对应黑洞的半径都小,这个东西确定无疑是黑洞。


对地球的影响是巨大的,地球会瞬间毁灭。当然对太阳影响不大。

这次地球可不是发发洪水这么简单,而是被这个两倍地球质量的立方体撕碎吞噬,

最终增加了黑洞的质量,根据黑洞的史瓦西半径公式Rs新=2GM/C²,这里M为三倍的地球质量,即5.96x10^24千克x3=1.788x10^25千克。代入史瓦西半径公式,得到这个新黑洞的史瓦西半径Rs新≈2.65x10^-2米=2.65厘米。由此可见,黑洞的半径有所增加,不过,我们整个地球全部压缩进这个2.65厘米半径的“小球”内,我们地球的所有信息,包括你和我的喜怒哀乐全部丢失,当然我们人类大灭绝了。

由于太阳占整个太阳系总质量的99.86%,地球质量只有太阳的33万分之一,三倍地球质量也不过是11万分之一,所以三倍地球质量的东西根本影响不了太阳。


物原爱牛毛1


我也来吹一波

提问者说他轻轻的将2个地球质量的物体放到地球上。我在想,提问者的质量和密度有多大?在古往今来,所有的科幻,神话作品中,恕我孤陋寡闻,好像只有《变形金刚》中的宇宙大帝和猛大帅有这个体积和能力吧。

中国神话中的至高圣人鸿钧老祖,化成原型只是混沌蚯蚓,仅仅能做胶带,缠住不周山,不让其毁灭而已。洪荒世界远远不止不周山,还有无尽海,还有天庭和混沌界。

他也不敢说能拿起2倍地球质量的物体。

即使提问者说的符合逻辑,我们就假设提问者能拿地球质量的双倍的物体,提问者有170厘米高,根据密度质量比算,提问者最起码是地球质量的千倍以上,地球被提问者引力俘获,落于提问者的左手,相对于空气放在提问者手上一样。另外一个手,放置的物体,瞬间穿透地球,如同没有阻力一样。

提问者像个二傻子一样,那个玻璃珠反复的抛来抛去,对周围的人不停的宣讲,俺将玻璃球放到空气上去了。周围的行人都用同情的眼光看着提问者,心里面想,社会福利院怎么还不将这个家伙抓走。


天堂160590167


我娃子经常也是这么问我类似的东西,我只能用假设和实际两个方面来分析。如果存在这个立方体,并且手也能拿起来,也可以轻轻放在地球表面,那不管是固体表面还是液态表面,这个立方体都会很快被地球的物质淹没。实际上,如此高质量的物体出现在地球附近,地球会因为万有引力的原因被吸引过去,完全不用什么手来轻轻放,两者相触绝对惊天动地。至于下来会怎么样,我很希望不要让那种东西出现在地球附近,甚至太阳系附近。


dolba


先确定几个条件:

1、10立方厘米的球体半径1.3365厘米。

2、已知地球的史瓦西半径大约是0.9厘米。

3、根据史瓦西半径公式可知,史瓦西半径跟质量成正比,故2倍地球质量物体的史瓦西半径大约是1.8厘米。

4、小于其史瓦西半径的物体会成为黑洞。

补充5、关于立方体:如此巨大的密度产生的引力会导致自身趋圆,没有任何物质有足够的强度能阻止这一过程,故我们就不用讨论立方体了,只需讨论个球就好。

好了,现在我们得出了一个结论,即该2倍地球质量10立方厘米的球体实际上是一个黑洞。

于是乎,题主在拿到该物体的瞬间就已经被其扯的粉碎,连灰灰都剩不下,也就不需要考虑后面“轻轻放下”的事了,之后的情况则是该黑洞将地球撕碎并吞没掉。

所以请题主不要没事去想象这种可怕的事情了。


重型手扶拖拉机


先不说这个物体的引力对太阳系别的星球的影响,包括月球。

仅仅从密度上讲,可以视为一个无重力状态下,钢珠放入一个悬浮在空中的水球。

整个放入过程是可以想像钢珠把原本依附在水球内核的水以较高的吸附力从水球原本的核心吸到了以钢珠为核心的新水球。

然而两个核心相互吸引逐渐靠近然后融合成为新的核心,基本上是以钢珠为内核,原水球核心为外核的新核心,之前水球的水继续包囊核心,但是由于引力增加,水球体积减小,水的密度增大。

水只是一个比喻,比较容易理解这个过程,其实水是原本地球上的地表物质。

所以,这个过程,基本会让地球重组的一个过程,然后地球还是回到一个球形。只是地表物质不一样了。各地层的密度也有所改变。


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