如果月球被缩小成篮球大小会对地球有什么影响?


把月球缩小成篮球大小,这得区分两种情况:

是等质量的压缩,还是等密度的缩小

如果是后者,那么本质上和月球爆炸了、月球消失了,没多大区别

压缩月球

我们知道,月球的质量为

月球的平均半径约为

可得月球的平均密度约为

篮球的直径我们算 25cm 的话,把月球等质量压缩,此时月球密度会变为:

而作为对比,密度最高的中子星,其密度也不过大约

中子星质量越大,反而会坍缩到越小

不过由于奥本海默极限的存在,中子星的质量与密度存在上限,超过这个质量,恒星就坍缩为黑洞了……

不知道哪位大神使用什么超能力,能把月球压缩到篮球大小,使得其密度比中子星最大密度高了 6 个数量级……

更关键的在于,祂居然能一定程度上修改物理规则,让这玩意儿能稳定存在……

再计算一下月球的史瓦西半径:

可得月球的史瓦西半径大约 0.1 毫米

看来这么压缩,还是不足以让月球变成黑洞

距离足够远时,一个球形天体的万有引力可以近似等效于位于其质心(基本上与几何中心重合)的质点,所以月球对地球引力效应不会有太大变化

地月系的轨道没有什么明显变化

某些依靠月亮作为夜间指明灯的生物作息可能会受到影响……

另外,此时你可千万别靠近变成篮球大小的月球

引力场强度公式为

你在距离“篮球”约 100 公里时,重力加速度就变成地球地表重力加速度的约 49 倍

就问你怕不怕?

再继续接近,可能真的会接近所谓的“意大利面化”了……

其实月球缩小的话,还有几个问题

角动量怎么变?角动量守恒吗?

角动能(转动动能)哪里来?(假设角动量守恒)

对于密度均匀的实心球体,其转动惯量为:

假设月球是密度均匀的

带入月球数据,可得其自转转动惯量约为

而角动量公式为

月球自转的角速度约为

可得月球自转的角动量约为

如果月球质量不变,被压缩到篮球大小,且角动量守恒

那么此时月球的角速度会变为惊人的

月球赤道线速度会变成惊人的亚光速

而角动能(转动动能)的公式为:

带入相关数据,可得月球原本的自转转动动能约为

而如果角动量守恒,新的自转转动动能会变成

高了整整 13 个数量级……

不知道是哪位尊神能向月球输送这么大的能量

以上的讨论均基于月球密度均匀的假设

实际上的话,月球密度是不均匀的,但表里密度差也没有大到离谱,因此以上的计算,数量级上没有错,算是一种估算……

爆破月球

科幻电影《流浪地球 2》中,那个爆破月球的想法很好玩。

当然,电影中的地球所有核武器,其当量加起来,也只够充当引线的。

我们看看真要爆破月球,需要多大能量

这里引入一个概念,即引力结合能

引力结合能是将松散物质通过引力作用相互聚拢的能量,其在量上等于将物体移动至无限远处所需的能量,或者物体从无限远处开始加速的过程中所释放的能量

对于一个密度均匀的球体,我们可以计算其引力结合能

令这个球体的半径为

,总质量为

,密度为

稍微用点定积分就能算出

具体计算过程就不贴了

带入月球数据,可得月球的引力结合能约

以人类生产出的最强氢弹沙皇来讲,其当量为 5000 万吨 TNT,所以一颗大伊万爆破总能量大约是

所以,爆破月球,需要消耗大约 5904 亿颗大伊万……

消失的月球

我说过,如果月球等密度变为篮球大小,和月球爆破、消失,也差不太多。

如果月球消失的话,地球上的潮汐现象会大幅度减弱。

当然,潮汐不会彻底消失,太阳对地球的万有引力仍然能导致潮汐。

还有就是缺乏月球引力的固定作用,地球的黄赤交角变化会更频繁,范围更大,章动更加明显。

地轴的进动可能也会变得不稳定,周期说不定也会变化。

当然黄赤交角是不会消失的……

另外,没了月球,地球自转速度虽然还是会降低,但降低会变得比原先缓慢很多。

如果你穿越成动画《数码宝贝》中的普通人你会怎么做?
上一篇
为什么火电机组需要进行深度调峰?(火电机组深度调峰)
下一篇
本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,一经查实,本站将立刻删除。

相关推荐

  • 苹果手机各个功能介绍,iphone必须关闭的十个功能

    1、关闭蓝牙。现在已经很少有人用蓝牙传输文件了,而且iPhone与安卓的蓝牙并不兼容,所以,可以在设置中,关闭蓝牙功能。2、关闭通知功能。关于APP推送,无非也就是一些更新提醒,关了也不会有什么影响,还能多省点电。3、关闭自动调节亮度功能。一般来说,可以将屏幕亮度在15%-30%之间,在强光环境中,在进行手动调整就可以了。4、禁止后台刷新。在设置—通用中,关闭后台自动刷新功能,也可以对省电起到一点...

  • 高德打车怎么设置途经地,高德如何添加途经路线

    1、点击高德地图APP界面底部的“导航”按钮,进入导航模式。2、点击右下角的“路线”,进入路线设定页面,根据要求输入起点、终点进行路线规划。3、点击“添加途经点”,弹出添加途经点页面,点击右上角,可以添加或者删除途经点,乘客可以手动输入要添加的途经点。4、当添加完途经点时,点击“确定”按钮,即可添加途经路线。此时地图会显示出这条路线上所有的途经点,以及当前途经点的地点信息。怎么设计高德地图设置要经...

  • 高中必修二物理知识点总结,高一物理必修2重点知识点归纳

    您好,1.运动学-位移、速度、加速度的概念及计算方法-相关运动的分析方法,如相对运动和抛体运动-牛顿运动定律及其应用2.力学-力的概念及种类,如重力、弹力、摩擦力等-牛顿第一、二、三定律及其应用-力的合成与分解-能量、功、动能定理、功率的概念及计算方法-动量、冲量定理及其应用3.热学-温度、热量、热能的概念及计量单位-热传递的方式及其特点,如传导、对流、辐射-热力学第一、二定律及其应用,如热机效率...

  • 壁虎可以无限次地断尾求生吗?(壁虎断尾求生后再遇到危险怎么办)

    这里首先要澄清一点,其实壁虎重新长出来的尾巴和原生的尾巴并不完全一样。[1]比如下图分别是壁虎的 原生尾巴 和 再生尾巴 的截面图,可以很明显看到两者的发育结果大不相同。原生尾巴(下图左)具有典型的“...

  • 双缝干涉实验恐怖吗?恐怖在哪?(电子双缝干涉实验)

    开门见山的说,双缝干涉实验不恐怖,但是难以理解。即使对于物理专业的学生来说,一开始接触到量子力学的双缝干涉实验时,也会嗅到有一丝玄学的味道。因为测量和叠加态这两个在量子力学中的玄学概念在双缝干涉实验中...