如果地球被瞬間切成兩半,並橫向拉開 10 公里,放開後會出現什麼事情? | 知乎問答精選

 

A-A+

如果地球被瞬間切成兩半,並橫向拉開 10 公里,放開後會出現什麼事情?

2017年07月05日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 44 ℃ 次

沿赤道切和沿子午線切的效果相同嗎?

【申華章的回答(32票)】:

我們假設這是上帝干的,憑空分開地球,保持靜止,然後鬆開。

抓主要矛盾,在地球附近,最大的力就是兩個半球之間的萬有引力,萬有引力會使它們相撞仍然合併為一個球體。地球上肯定會有大的災變,但天體們不見得會受到很大的影響。因為萬有引力,地核內的岩漿都不一定會出來多少。做了非常大的假設,計算了相撞需要的時間和相撞時的速度,計算過程如下:

所需要的基本知識:

地球半徑:6371 公里,來源:baike.baidu.com/view

萬有引力公式,來源:baike.baidu.com/view

地球質量,5.98*10^24 公斤,來源:baike.baidu.com/view

我們先假設分開的地球是剛性的,保持形狀不變,那就需要計算這兩個半球之間的萬有引力。萬有引力公式:

F = G*m1*m2/r^2

G 是萬有引力常數:6.67*10^-11 (N m^2/kg^2, N 是牛頓)

m1,m2 簡化為 3*10^24 kg.

r 是兩個物體之間的距離,只有當兩個物體距離非常遠的時候才可以簡化為質點,否則就需要計算兩兩之間的萬有引力,然後做空間矢量和。好在我們這兩個物體形狀很規則,我們姑且把它們簡化為兩個質點,估計結果也差不到哪裡去。半球的重心怎麼算呢?

半球的重心肯定在中軸上,等價於半圓形的重心。半圓形的重心就簡單了,以直徑那邊為一條邊,做一個長方形,使它的面積和半圓一樣,然後找到這個長方形的重心(這個大家都會吧,呵呵)。半圓面積 pi*r^2/2, 直徑長度 2r,所以這個長方形的另一條邊長為:

pi*r^2/(2*2r) = pi*r/4 = 3.14 * 6.37*10^6 / 4 = 5 * 10^6 m = 5000 公里。

這樣半球重心離現在的地球中心距離就是 2500 公里 + 5 公里,這 5 公里就不算了吧,數字簡單一點。兩個半球的重心之間的距離就是正好 5000 公里。

現在就可以計算萬有引力了。

F = 6.67*10^-11 * 3 * 10^24 * 3 * 10^24 / (5 * 10^6) ^2

?? ? ? = 2.4 * 10^25 N(牛頓)

然後計算加速度(牛頓第二定律)F = ma(a 是加速度),參照系保持一個半球靜止,另一個半球的加速度為:

a = F / m = 2.4 * 10^25 / (3 * 10^24) = 8 m/s^2

也就是說,兩個半球之間的相對加速度是 8 米每平方秒。

下面就簡單了,是一個靜止直線加速度問題,v(速度)= a(加速度)* t(時間)

?? ?s(距離)= a * t^2 / 2

s 是 10 公里,t 可以計算出來,是 50 秒,那相撞時的速度為 at = 50 * 8 = 400 米每秒

這速度可真夠快的,每分鐘 24 公里,時速高達 1440 公里,比超音速飛機還快。撞擊後果就由各位發揮想像力吧。

【刁士涵的回答(14票)】:

有意思的想法,試著來推理下吧:

本推論假設是按照子午線切割的情況,請大家補充按赤道切割的情況。

1) 因為慣性,兩個半球會繼續做旋轉一下下,然後,

2)因為分開的距離太小,只有10KM,而地球的半徑超過6000KM,所以兩個半球會馬上相撞,並重新和在一起變為一個天體,並繼續圍繞太陽運行,月球在這個過程中會有輕微的擾動,但不會有明顯影響。

3) 在分開、相撞、重新融合的過程中,會有大量地心物質被拋射出來,大量的海水和地表物質被拋射到大氣層,地表大變樣,塵埃和海水在平流層中停留幾十年,遮蔽陽光,人類文明滅亡,大型動植物死亡,生命大毀滅,只有小強這種頑強的生命才能倖存

--------------------------

補充一下重新融合之後的變化

4)新地球由於地心的鐵核中的大量物質被拋出來,以及相撞,融合過程中的劇烈衝擊,地心的鐵減少,鐵核的旋轉也變慢,所以新地球的磁場強度比以前小。導致不能有效阻止太陽風的入侵,帶電太陽風和宇宙射線更多的到達地表,臭氧層消失,紫外線的輻射量也增大,受此影響,陸地表面很難再有大型動植物生存,並且其它動植物的變異速度都很快。

5)此次相撞,融合過程會大大加快地球內部的降溫過程,融合完成後,地球內部活動強度降低,從此以後不再有新的火山和地震發生,不再有新的高山隆起、新的裂谷生成,地球內部趨於平靜。

【馮東的回答(7票)】:

這個實驗會受到類似 Heisenberg 效應的影響。因為造成地球如此大的變化的原因不可能是真空。這個原因有多少能量,有多少質量?對這個問題的不同假設會的到非常不同的結果。這就好比你突然假設太陽消失會怎麼樣。問題是一個大質量物體不會憑空消失。你的思想實驗是否遵循廣義相對論的質量能量轉換。如果不尊重有在多大程度上尊重實際的引力理論?這些都是這類思想實驗的問題。相反,像『如果光速降低到騎車的速度』這類問題就沒有太大的問題。考慮『突變』的思想實驗都會缺少自恰性。

另一方面,磁場是發電機效應造成的。如果被切開的話,很難說是否還能保持這個效應。

另外地球這麼大的物體,雖然是固體,但是從力學上很難作為剛體分析,更接近液體。所以分開的兩部分即使在相撞之前也不是鐵板一塊。

【周中石的回答(5票)】:

這個實驗非常有趣,我讓小石星的科學家模擬了一下,打算2012年12月21日直接在地球上實施。

按赤道切割的模擬實驗結果:

地球是一塊大磁鐵,切開以後相斥,兩個半球彈飛,地殼裂開。然後兩個半球開始旋轉(就像磁鐵開始吸引一樣,但是過程很慢),然後南半球上沒被震死的苟延殘喘者會很幸運的看到有個巨大的天體壓下來,那是北半球,地心的一面朝向人類,哇塞,全是岩漿之類的誒,有黑的有紅的,炸開了鍋了,天上還下流星雨了,那是地球裂開的碎片。但是別歡樂得太早,直接等著被砸死燒死震死吧。最後不管大強小強都逃不過,連大陸人也一樣。

你們地球人再見了。

不排除小石星計算機故障的可能。

【李龍飛的回答(0票)】:

前面的同學回答得都很好。

如果兩個半球拉開的距離夠遠,兩個半球會在引力的作用下重新變回一個球體。

【曹崢的回答(0票)】:

地球內部的有可能是鐵鎳合金的高溫高壓區,也有可能是類似於氣態行星的液態金屬內核。如果被切裂為兩半,我認為會爆炸。

【黨志明的回答(1票)】:

切割過程轉化的其他能量足以讓那一天成為真正的人類平等誕辰日,

實現了我們期待已久的射會豬藝。

或許被甩出九霄或許被太陽普照。

以後就沒有醬油可打了

【skywalkerhan的回答(0票)】:

拉開的過程中,兩個半球之間會形成一個多出來的空間,裡面原來沒有空氣,是真空,與外面的大氣層形成巨大的壓力差。

空氣會被吸入,填補兩個半球之間的空隙,會形成大風暴,所有的東西都被大風吸進兩個半球之間的空隙裡面。

還有海水,也會被吸進空隙裡面。

拉開十公里,只是硬的殼體會拉開,裡面的地幔岩漿會因為引力流出來,還是以球體的形式存在,並被吸入縫隙的海水和空氣冷卻。

放開的時候,就是大碰撞啦。

先寫這麼多,想到在補充。

【劉關張的回答(0票)】:

再也沒有地球這個名詞了,有多了2個宇宙星球,名為「半球」

【廖宇星的回答(0票)】:

很少看到這麼有大膽想像力的問題!非常喜歡,我來打醬油的!

我在想如果分開後每個半球會不會因為引力邊緣坍塌?而且肯定死很多人!哈哈~

【陳達的回答(0票)】:

這肯定是一場大災難,地下的毒氣.熱量都出來了,估計就沒有人類了....

標籤:-物理學 -科幻 -地理 -地球 -申華章


相關資源:





給我留言