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假设重力比现在强10倍,那将会怎么样?

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

重力是一种基本力,没有它则一切混乱。它使行星保持在适当的位置,并且确保我们的脚在地面上。但如果它突然得到能量提升会发生什么?

这里是《天文在线》,今天我们要回答一个特别的问题;如果重力是现有的10倍将会发生什么?

我们对万有引力的兴趣实际上始于艾萨克·牛顿的万有引力定律,该定律认为任何两个物体(或实际的任何两个粒子)之间都会产生相互吸引的力。这种引力的强度是通过将它们的总质量和“引力常数”相乘,然后除以两个物体之间距离的平方来确定的。

这听起来相当复杂,但它本质上是一个公式,展示了我们的生命、我们的星球、我们的星系和我们的宇宙是如何、为何会以这种方式形成和定位。一般来说,任何两个物体之间的引力是相当弱的。但当涉及到很大质量时,它的影响就更明确了。考虑到太阳的质量占太阳系总质量的99%以上,这颗恒星在银河系的这个特殊角落里拥有迄今为止最强大的引力。因此正如我们所知,地球,其他行星以及太阳系中的一切都围绕着太阳运转。

同时,尽管地球远没有太阳那么强大,但地核会产生引力,将附近的物体吸引到它的表面。这其中就包括月球,由于其自身引力,月球一直悬浮在天空中,这也导致潮汐在我们这独有的星球上发生。地球上的一切——从树根到你体内的细胞,通过地心引力的力量,都有效地保持在自己的地方,(地心引力的数值)计算得为9.8m/s²——也就是1G。

所以,如果地心引力突增十倍,一切都将朝向更糟糕的方向改变。假设这种力在不改变地球整体构成的情况下飞速上升,在重力为10g的情况下,在地心引力影响范围内的每个人和物的重量都将是现在的10倍。无论物体的位置如何,质量都是不变的,而重量取决于作用在物体上的重力。

在太空旅行中的失重感是重力减弱的结果。

但我们现在处于光谱的另一端,新引力意味着所有东西感觉都比以前重十倍。

想象一下,一个体重200磅的人突然发现自己被绑上了额外的1800磅,然后带着这个难以置信的负担在地球上行走。(扩大到整个地球上)

仅仅走一步,忽然就变成了一项艰巨的任务。

这是不可能的。

即使你从最初的撞击中幸存下来,人体或多或少会立即开始衰竭。

我们的骨头会被压碎,而心脏(也会被压碎)需要加快跳动,以保持血液通过动脉和静脉正常流动,至于动脉和静脉—你猜对了——也会被压碎。

在萨格勒布大学2018年的一项研究中,三位物理学家试图确定人体可承受的重力范围。

他们估计受过特殊训练的运动员可能在我们目前重力的四倍下发挥正常的功能。但是一旦越过了这个门槛,即使是最健康的人也无法让自己离开地面。

当然,当残酷的生物斗争正在上演时,我们周围的物质世界也将陷入混乱。

飞机会从天上掉下来。汽车会在道路上嘎吱嘎吱地停下来,桥梁也会断裂断裂。树木会被推翻,建筑会倒塌。

在更远的地方,人造卫星和自然卫星,包括国际空间站,是的,还有月球,将需要以目前速度的10倍开始绕地球运行。如果做不到这一点,它们就会近到足以被吸进去,并注定与我们的星球相撞。

由于太阳和地球之间的巨大距离和太阳更大的质量,地球引力的提升不应该如此剧烈地改变其与恒星的关系。

然而,这一转变可能会把地球推出太阳系的宜居带,这意味着地球的气候也会变得越来越不稳定。然而,当这一切都在发生的时候,地球作为“一颗行星”的基本资格将会增加。

当天体具有足够的自我引力以保持球形时,就被认为是行星。

所以,在10倍的力的作用下,地球剩下的部分被拖向了它的核心——可以说,它比以往任何时候都更像行星。

尽管如此,这种变化并不仅仅局限于我们这颗行星,重力也普遍乘以10。

我们在别处也能看到类似效果。太阳系目前正处于一个接近完美的平衡状态:存在一对一的引力关系的众多星球保持着稳态均衡。如此显著的重力增加将会使这个均衡状态毁灭,因为各个星球都会进一步去靠近彼此,从而维持各自原有的轨道,就连太阳自身也要通过更快速燃烧来适应这种新状态。而这只是一个星系内一个星球的状况,在别处,(重力增加)同样也会使得星球之间,星系之间进一步靠近,从理论上讲,这将最终使宇宙的扩张明显减速甚至发生反转。最后,这种场景是假定重力的增加发生在当下而不是万物产生之初。

尽管大爆炸理论仍然是个迷,但是它被广泛认为是对宇宙形成最合理的解释。大爆炸理论假定宇宙起源于一个质量无限大体积无限小的奇点,被触发爆炸后扩张至今。但是,如果重力增强10倍(10X),这种爆炸扩张还会发生吗?由于扩张的触发机理仍然不明,我们目前还无法回答这个问题,但是显著增加的重力肯定不会使扩张进程更加容易。

做为生活的固有常态,我们习惯认为重力是理所当然的存在,很少会认真的思考一下重力对我们是如何重要。而事实上,重力是地球能保持宜居星球状态的主要原因!微小的重力增减,我们还可以应对,但我们人类可以承受的压力终究是有限的,如果重力增加10倍,我们的躯体肯定将在重压下弯曲变形。

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相关知识

宇宙大爆炸理论是当下流行的宇宙模型理论,它解释了这个宇宙如何从最早可知时期的样子,历经系列大尺度演化,成为我们现今可以观测到的世界。这个模型描述了宇宙如何从最初的高温高密度状态扩张,并为我们观测到的广泛现象提供了全面的解释,这些现象包括轻质元素的丰裕,宇宙微波背景辐射的存在,以及宇宙大尺度的结构等。

还有非常至关重要一点,宇宙大爆炸理论同哈勃-勒麦特定律,非常协同:人们观察到,如果一个星系距地球越远,其远离地球的速度就越快。利用现有物理定律,通过时间维度,反推宇宙扩张进程,宇宙大爆炸理论就会为我们描绘出一个越来越集中的宇宙世界,该宇宙最终汇集于一个空间和时间失去意义的奇点(常规被命名为宇宙大爆炸奇点)。使用精细的测量方式获得的宇宙扩张速率进行反推测算,宇宙大爆炸奇点出现于大约138亿年以前,这就是宇宙的年龄。

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