吃太阳最外层,问题还真的不大。吃核心的话,你喷出的高能X射线,都能杀死五公里外的人。
首先请出我们的镇店之宝——知牌如意勺。
这是太阳结构:
我们一层层从外吃到内。
◀ 光球层▶
先上难度最低的「光球层」作为开胃菜。
虽然太阳没有绝对的边缘,但通常认为从核心到光球层为它的半径。
光球层粒子密度为10^23/m^3。
假设知牌如意勺的大小是标准汤勺,那么容量为15ml。
这一勺的原子总数为:
1.5×10^18
也即,约2.5×10^-4 mol
如果强大的知牌如意勺,把太阳物质约束在理想状态。
那么内能为:
U=3/2nRT
光球层温度为温度5777 K,人的正常体温为310K左右。
如果这些太阳物质温度降低到310K,那么释放出来的能量……
非常巨大。
仅仅为:
\Delta U=3/2nR\triangle T=17 J
你心中:???
才17焦耳。
哪怕这一勺是馒头,那也得有10多万焦耳的热量了。
这吃太阳吃了个寂寞吗?
你仔细一想,不禁回味过来。
这光球层一立方的粒子数量,连小小的阿伏伽德罗常数(6.02214076×10^23)都没有,大约为地球海平面空气密度的0.37%。
这一勺子能释放的热能,自然是相当低了。
嗯,这个开胃菜,看起来的确挺寡淡的样子。
这些热量大约只能把1g水加热4℃,再加上嘴里还有空气,可以认为,如果知牌如意勺释放太阳物质的时候,没有与你的口腔内部接触,那就基本上没啥危害。
即便接触,也只会有非常浅层的灼烧。
辣正好是一种痛觉,我们可以认为,略微有一点点微辣的感觉。
考虑到原味太阳物质还存在一定的高能射线(比较幸运的是太阳风是日冕产生的,因此光球层没有太阳风),大约是地表的4.6万倍,高能射线的穿透辐射,可能会在一定程度上增加你的辣感,让你寡淡口感增添一丝风味。
太阳表面的味道的确不太过瘾,你决定继续往下。
◀对流层▶
对流层为太阳半径70%到光球层以下的表面范围,密度随着深度的增加而增加。
对流层物质往上,一直到达光球层;往下一直到达辐射层,不断循环。
它的密度上限为辐射层,下限接近光球层,温度同样如此。
密度范围为0.2 g/m^3~200kg/m^3。
尝了一次寡淡的太阳,这一次你决定来点挑战,直接吃对流层最底层的物质。
对流层最底层密度200kg/m^3,温度200万K。
15ml便是3g。
在太阳光球层中,氢氦比例为74.9%和23.8%,随着深入内部,氦的比重增加,最终在核心达到接近60%。
在对流层底部,氢的比例估计在70%左右。
那么这一勺太阳物质,则有2.1g氢,0.9g氦,物质的量大约2.3mol。
易得,太阳物质进入你的口腔,你获得的能量为:
\Delta U=3/2nR\triangle T=5.74×10^7 J
你心中感受到一点欣慰,似乎有点吃太阳的感觉了。
但你仔细一想,还是有点不对劲啊。
5.74×10^7 J 如果是电量的话,仅仅相当于16度电。
这么少……
吃下去会不会也有点不过瘾的呢?
嗯?
不过这一口吃下去,你顿时有感觉了。
这些太阳物质,放在嘴里的刹那,太阳物质单位面积释放出来的热功率(也即,辐射通量密度),遵守斯特藩-玻尔兹曼辐射定律:
\Delta j*=\varepsilon\delta(T_{1}^{4}-T_{2}^{4})
可得,单位面积释放的辐射功率高达:
\Delta j*=9.1\times 10^{17} W/m^2
也即达到91亿亿W/m^2。
考虑到人的口腔具有一定的空间大小,半径大约是小球的4倍。
那么,口腔接收到的最低辐射通量密度为5.67亿亿W/m^2。
大家可能对这个数据没有什么概念,举例一些数据作为对比。
夏天正午太阳的辐射通量密度(太阳常数)为1367W/m^2。
把你的手伸进典型的橙黄色火焰中(1000K),接收到的辐射通量密度为5.6万W/m^2,比刚才的下限都低了1万亿倍。
一般来说,任何宇宙物质充分接触6000K以上的光源,就可以完全被等离子体化。
那么在地球表面,直接得到的效果就是——
boom。
爆炸。
至于爆炸威力,相当于14kgTNT。
威力具体有多大,可以参考这个,这是1kgTNT的爆炸威力:
当然作为一个打算吃到太阳核心的人,你怎么可能在这里倒下。
看来,你并不是碳基生物,强大的口腔收纳了这些太阳物质。
那这一口会是什么味道呢?
根据维恩位移定律 , 黑体辐射光谱的峰值波长与温度有这样的关系:
\lambda_{max}=\frac{b}{T}
b为维恩位移常数 , 大小2.897771955 x 10^-3mK
求得,这些太阳物质辐射出来的峰值波长为1.45nm。
已经进入了X射线的范围。
至于味道,根据峰值光谱来看,大约相当于蓝超巨星的味道。
在你的口腔里不仅有爆炸感,甚至还有轰击感。
或许作为强大的非碳基生命的,这在你的嘴里可能相当于喝下了一口碳酸饮料。
当然,你还是得当心一点,你口里的碳酸饮料,飞射出去一点点飞沫,对于他人来说就是非死即伤。
因为X射线,具有强大的电离能力,能对人体造成致命的辐射伤害。
1kg人体组织吸收1焦耳辐射剂量为1Sv(西弗),那么对于60kg的人体来说,大约吸收60焦耳的辐射能量为1Sv。
X射半致死量为4.5Sv,全致死量为8Sv。
那么,造成致命伤害的X射线能量吸收量为270 J。
为你这一勺太阳物质总辐射能量5.74×10^7 J 的21.25万分之一。
在真空中,X射线(光)随着距离的平方衰减。
人体横截面积大约0.5m^2。
一个人在足够远正面接受辐射,易得他的半致死照射距离为92m。
在这一刹那,围观者可以看到在你在吃进太阳物质的刹那,嘴里发出耀眼的光球。
考虑到X射线在空气中存在一定的吸收率,但并不高,如果在地球上吃下太阳物质,对他人的致死距离会比92m略微短一些。
这一次你终于吃出来了一点点感觉,你决定继续往下。
◀辐射层▶
辐射层的温度最高达到700万K,密度最高20000kg/m^3。
这下,15ml太阳物质的质量达到了300g。
辐射层中的氢元素依旧会稍多一些,预估60%,氦40%,物质的量则为210mol。
易得,这一次释放的热量为:1.8×10^10 J,相当于4.3吨TNT。
辐射通量密度高达:1.36×10^20W/m^2。
依据维恩定律,峰值波长为0.4nm。
同样是X射线,但能量更高。
如果你是在太空中吃这部分物质,嘴角溢出的高能射线,则足足可以在1600m之外对他人造成致命伤害。
这都已经达到巴雷特的有效射程了。
虽然这一勺太阳物质的能量级别远远达不到原子弹,但爆炸+远距离辐射伤害,可等效微型原子弹的威力。
此时的味道,可能已经有了吃微型核弹的感觉。
味道比较boom。
最后, 你终于把手伸向了太阳的核心区。
◀核心▶
太阳核心温度高达1500万K,密度高达150000kg/m^3。
15ml太阳物质的质量达到2250g。
我们假设取的是太阳最最最核心的物质,氦比例最终达到了60%。
那么,总物质的量为1237.5mol。
释放总热量为2.3×10^11 J,相当于48吨TNT。
辐射通量密度:2.87×10^22W/m^2。
峰值波长为0.2nm。
虽然同样是X射线,但这个峰值波长已经相当短,这意味着光谱中的γ射线比例,已经非常大。
这一次吃下太阳核心,嘴角溢出的射线,对他人的致死距离则达到了5800m。
也就是说,在你吃太阳的过程中,嘴里射出的高能x射线、γ射线,可以杀死5公里外的人。
这个范围都可以覆盖一些小县城的城区全境了。
太阳核心的压强高达3×10^16pa。
这个压强相当于特种钢材抗压强度的3000万倍。
在你吃太阳的过程中,不再存在引力维持,这些太阳核心物质膨胀的瞬间就会在你的口腔内产生3×10^16pa的压强。
太阳的口感在你的嘴里也达到了极致的boom。
既然太阳核心你都能吃下,还完好无损。
我不禁在想,你究竟是什么人。
你作为正常活动的人,不应该住在太阳的内部。
白矮星表面的压强至少要达到1400000个大气压下(10^11pa),碳的电子才能从原子中挤出,从而形成白矮星。
而白矮星的平均压强高达10^22Pa。
这正好包含你所能抗压的3×10^16pa。
就是你了!
白矮星人。
现在我也终于能理解你为什么要吃恒星了。
白矮星作为恒星的「死星」,核聚变物质早已经耗尽,你吃太阳其实就是为了补充能量的。
记得悠着点,省着点吃。
别把太阳吃完了,不然,我们人类就要真的流浪地球了。