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中科院研究揭示:只需5750亿台核裂变发电机即可让太阳从西边升起!

发布时间:2022年10月10日 13:26:01 好文 人已围观

简介 scientists at the Chinese Academy of Sciences have seriously explored the concept of reversing the Earth's rotation in a paper titled "Earth as a Rotating Body." This intriguing idea raises questions about what it would mean for the world i...

太阳从西边升起的场景,是否让你思索过其实现的可能性?也就是说,怎样才能让地球的自转方向发生反转呢?

想不到中国科学院物理所对此进行了严肃的研究,相关论文的标题是——《地球作为转动的非惯性系在发生旋转方向的反演时和反演后可能的物理现象》。

若参考《流浪地球》中的第一步,即进行刹车,设想通过在赤道附近布置一组行星发动机,以反向推力促使地球转向,便可以大致估计所需的发动机布局。

发动机靠反喷推动获得动能,假设空气阻力可忽略不计(建设烟囱将反喷气体直接排入太空),取喷射速度为第二宇宙速度11.2km/s,以确保喷射出的工质能逃脱地球引力。

至于实现反转所需的时间,则可参考原著的设定,设定为42年完成自转的“刹车”。

所以,通过基本的角动量守恒法则和动能定理计算,逆转地球的过程预计需要83.65年,能量消耗约为1.21x1031J,约占地球质量的3.25%用于工质,整体现功率高达4.60×1021W。

换句话说,这意味着其每秒消耗的能量相当于2021年全球发电总量的45倍。

有兴趣的朋友可以了解更详细的计算过程——

当然,这个估算值偏高,因为在计算中我们假设地球是一个均匀球体,实际上,地球内部的密度是随着深度而增加的,因此其转动惯量会比均匀球体更小。

然而,现有结果作为数量级的估算,已经足够用。

如果通过核反应来获取所需能量,则需损失1351亿吨的质量。

在当前人类技术的巅峰,我们获取能量的方式是核聚变,例如正在研发的东方超环(EAST),即人造小太阳,它主要利用DT聚变:

即使核聚变能量的利用率达到100%,要实现地球反转仍需14万亿吨的氘和21万亿吨氚。

氘在海水中的比例为0.003%,经过换算后大约有四十万亿吨的储备,应该是足够的。

氚在地球上的储量虽少,但可以通过在反应堆中添加锂来实现自给自足,具体反应为:

然而,目前已探明的锂矿资源仅有千万吨级别,因此我们需要关注月球上潜在的氦3矿藏,通过氦3的多种聚变反应为发动机提供能量。

Tags: 流浪地球  地球