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2023-08-07 10:53
如果我掉进太阳0.0000000000001秒,会死吗?

本文来自微信公众号:瞻云(ID:zhanyun2028),作者:瞻云,题图来自:《太阳浩劫》

文章摘要
1. 如果瞬移到太阳表面,0.0001s后会死;如果瞬移到太阳内核,0.0000000005s后会死,但都不会在0.0000000000001s死去。

2. 瞬移到太阳上的瞬间,人体单位时间的热增量为1.1×108W,仅仅0.0000000000001秒的时间,题主身体吸收的热量也仅仅0.00011J。

3. 考虑到莱顿弗罗斯特现象,0.0000000000001秒的时间过短,莱顿弗罗斯特现象会对人体进行充分的保护。

4. 如果在太阳表面停留时间增长,人体皮肤严重烧伤的时间为0.16S,但死掉的时间会更短。

5. 如果瞬间出现在太阳内核,题主没有受到伤害,但如果带回地球上,会产生原地爆炸。

6. 瞬移在太阳中,最长可停留0.0001s(表面),最短可在0.0000000005s死亡(内核)。

7. 如果通过加速撞向太阳,会产生巨大的能量震荡,对太阳内核造成巨大的冲击,对全人类造成致命的威胁。

8. 如果撞击地球,会将地球碾磨成星际尘埃,永远不会再结合成星球。

先说结论:如果你是瞬移到太阳表面,0.0001s后会死;如果你是瞬移到太阳内核,0.0000000005s后会死,但都不会在0.0000000000001s死去。


当然,如果你是通过加速,用0.0000000000001s撞向太阳,你大概率会毁灭全人类。


以下是探讨和计算过程:


我们先探讨,瞬移到太阳上的情况。瞬移到太阳上的瞬间,根据斯忒藩-玻尔兹曼辐射定律,可得人体单位时间的热增量有:



ε 为辐射系数,人体近似为1。


A为人体表面积,一般为1.5~2m2,不妨取个1.75m2的平均值。


δ为斯特藩-玻尔兹曼常量,取值5.67×10−8W/m2·K4


T1为太阳表面温度,也即5770K。


T2为人体温度,310.15K 。


求得 Q=1.1×108W,仅仅1秒钟,人体吸收的热量就相当于26千克TNT释放的热量。


不过题主给的时间只有0.0000000000001秒,这个时间短至什么概念,连光子都才前进0.03mm。


计算可得,这么短的时间,题主身体吸收的热量也仅仅0.00011J。


人体一天产生的汗液通常在1L左右,一秒钟排汗量1.2×10-5kg,这些汗液气化吸收的最少热量都有27 J。


根据,莱顿弗罗斯特现象(液体不会润湿炙热的表面,仅在其上形成蒸气层)


手砍铁水就是典型的莱顿弗罗斯特现象


0.0000000000001秒的时间过短,莱顿弗罗斯特现象会对人体进行充分的保护。


如果本身就是在夏天,一秒钟的排汗量还会增加10倍左右,从而给予题主更长时间的保护。


题主在太阳表面,停留多长的时间,才会受到致命的威胁呢?


随着停留时间的增长,原先蒸发的汗液也会被等离子体化,温度开始侵袭皮肤。


人体表皮厚度为0.07~1.2mm。


热量深入皮肤1.2mm,就会全面伤害真皮。


根据傅里叶定律:



λ为导热系数,人体和水相当,考虑到外部水已经等离子体化,导热系数取个0.25W/m·K的平均值。


L为导热厚度。


△L为表皮内外的温差。


可得单位时间的导热为:Q=937500W。


也就是说,虽然1秒钟太阳对人体的辐射就高达1.1×108J,但其实通过皮肤组织导热后,深入1.2mm皮肤内的热量,1秒钟已经只有937500J了。


当然,这个热量其实也非常高。


再深入0.8mm,达到2mm就是严重烧伤,足以威胁生命。


要能存活,需要保证2mm深处,细胞组织的温度在70℃以下(70℃以上蛋白质失活,细胞也就死了)


易得,这部分人体组织,升温70℃,吸收的热量为151200J。


可得人体皮肤严重烧伤的时间为 0.16S,不过死掉的时间会比这个更短。


为什么呢?


因为人体更外部的表皮组织在0.16s的时间,吸收的热量已经高达1.76×107J.


这些能量本质上,是让表皮组织在一瞬间气化,急剧膨胀。而太阳表面等离子体本身就会提供一定的气压。这个瞬间产生的破坏力,本质上就相当于一场大型TNT爆炸。


毕竟TNT爆炸的中心温度,也才2800℃。


此时的TNT当量相当于4.2kg,人体瞬间会变成什么样,不言而喻。


考虑到1kg TNT爆炸时候中心速度为6600m/s,即便考虑当量减少速度和破坏力会降低,真正的安全时间其实短至0.0001s,也即万分之一秒。


如果瞬间出现在太阳内核,情况是怎么样的呢?


虽然由于光速限制,题主理论上也没事儿,但会更加复杂一些。


太阳内核温度高达1500万K,可以求得,哪怕仅仅0.0000000000001秒的时间,题主皮肤表面,吸收的热量也高达:5×108J。相当于120kgTNT释放的热量。


如此大的热量,让题主浅层表皮瞬间气化的同时,也会产生很高的压强。


然而由于太阳内核压强高达3000亿个地球标准大气压,爆炸产生的压强低多了,所以这些高温高压的物质,其实并不会膨胀。


而太阳内核的高温高压,也因为作用的路程短于光的路程,所以题主也没有受到伤害。


如果题主瞬移离开的时候,体表的那些等离子体化的物质,也一起带回到地球上,那么等待题主的,就是原地爆炸。


爆炸的威力,相当于这个:


衣阿华级战列舰弹药


如果题主继续停留在太阳内核,多短时间会有生命威胁呢?


考虑到地球内核的强X射线,在内核死亡的速度,基本上就是光穿透人体半径的速度了。也即时间为0.0000000005s。


相当于0.5ns,但依旧比题主给的时间多了5000倍。


由此我们可以得出这样的结论,瞬移在太阳中,最长可停留0.0001s(表面),最短可在0.0000000005s死亡(内核)



如果是非瞬移的话,通过加速的话,则可以分成两种情况:


如果题主是短时间加速穿过太阳,那么强大加速度形成的内压差,都足以让其粒子化,没任何悬念的。


如果是题主经过漫长的加速,然后逐渐达到近光速,倒是不至于直接等离子体化。


不过撞击在太阳的那一瞬间,就相当于一场毁灭性的打击。


太阳直径6.955×105km,光掠过直径尺度都需要几秒钟。


即便这里的0.0000000000001s,仅仅是考虑相对论后题主感官时间。


也意味洛伦兹因子高达4.6×1013



求得,题主的速度已经高达0.99999999999999999999999999976C,中间多达27个9。


根据近光速下的动能公式:



可得此时题主的动能,高达2.9×1032J。


这个能量是什么概念?


相当于7百万亿亿吨TNT,是人类当前核当量的数万亿倍。


而太阳一秒钟释放的辐射也就3.8×1026J。也就是说,题主坠入太阳的瞬间,犹如一场小型光粒打击,让太阳辐射的能量在瞬间增强了76万倍。


如此强大的能量震荡,足以对太阳内核造成巨大的冲击,高温高压,足以让太阳内核提前氦闪。从而对全人类造成致命的威胁。


也就是说,题主坠入太阳的瞬间,很有可能会直接毁灭人类。


当然,也得庆幸题主不是直接撞击地球,不然地球连渣都不会剩。


因为地球的引力结合能也就2.45×1032J。


达到引力结合能的破坏力,相当于把地球碾磨成星际尘埃,然后把这些尘埃分离到无限远,让地球永远不会再结合成星球。


所以,对于能0.0000000000001s撞向太阳的题主,我劝大家还是少招惹他。


本文来自微信公众号:瞻云(ID:zhanyun2028),作者:瞻云

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