等待人和地球的,都是一场世界末日。

如果人类都变大十倍会怎样(一夜之间所有东西都变大了100倍)(1)

若体积变大100倍,密度和其它量不变。

那么,太阳质量增大100倍,表面重力加速度增大4.64倍,达到1271m/s^2。

强大的引力下,太阳开始坍缩,表面初始坍缩加速度997m/s^2,2分钟之内,表面坍缩速度就会超过10km/s.

太阳表面积变大21.54倍,总辐射量也增加21.54倍,炙热的光束向地球飞去。

由于日地距离变长4.64倍,光到达地球,已经是38分36秒之后。

如果地球还在轨道上,太阳对地球的向心加速度:

a=v2/R=GM/R^2

v=GM/R

有关系式可知,地球要维持轨道,速度也需要增加4.64倍。但速度并没有增加,所以地球将滑过椭圆轨道开始向太阳方向坠去。

另一方面,地表重力加速度也增加到4.64倍。

在增大之前,地球引力和地球内部的张力平衡,增大100倍后,新增重力加速度令地表以3.64g也即35.67m/s^2的初始加速度坍缩。

地表上的所有人在瞬间失重,避免了被自己重力压死的情况。

1分钟后。

太阳坍缩速度约30km/s,坍缩距离约1000km左右,太阳内部聚变逐渐增强。

地球坍缩速度约1000m/s,坍缩距离约500m。

30分钟后。

太阳坍缩速度约500km/s,坍缩距离约50万km,约太阳新半径的1/140。太阳内部压强进一步升高,核聚变越来越强,太阳内部张力不断增加。但随着半径减小,重力加速度也有所增加。太阳继续高速坍缩。

地球坍缩速度约20km/s,坍缩距离约2万km左右,坍缩尺度达到新半径的1/24。虽然地球能不张力有所增加,但重力加速度也相应增加,地球依旧高速坍缩。

38分40秒之后。

炙热的光芒到达地球。

若把地球看成黑体,根据黑体辐射定律:

B(T)=σT^4(W/m2)

σ 为Stefan-Boltzmann常数(即黑体辐射常数),大小为:5.67×10^-8W/(m^2·K^4)

太阳常数(垂直面单位面积辐射强度) S=1367W/m^2

可得辐射最高温度为 T=394K ,也即121℃。太阳直射地面时,理论温度可以达到120℃,地球表面之所以达不到,是因为还有大气和云层吸收或辐射了一定的热量。而和地球相近轨道的月球,白昼最高温度127℃。

太阳辐射功率增加21.54倍之后,温度达到 848K,也即相当于575℃。

即便空气和云层吸收或辐射一定的温度,地表的温度至少也有400℃左右。温度超过纸张、木炭等众自然物质的燃点。太阳照射之处,森林全部被烤干,然后燃烧。

太阳照射面的地球生物几乎无所幸免。

2小时之后。

太阳坍缩到极致,最高坍缩速度约光速1%,虽然距离超新星爆发还有一些距离(氢比率也足够的高,太阳增加100倍后,碳氧的总量虽然提高了,但浓度不变。所以,也缺少直接发生超新星爆发的前提条件)。

但是,太阳内核发生了史无前例的核聚变。

在引力势能转化成的等离子激流中,蓝色的等离子涌出太阳表面,并发生高速喷射。

在接下来的几个小时,太阳内部和外部发生激烈的物质交换,令太阳的光谱逐渐转变成了蓝色。

虽然正常情况下,这颗新太阳的核心辐射依旧需要百万年才能到达表面。

但是在太阳内部等离子体高速流动的情况下,内外物质得到了充分的交换。

随着内部聚变的爆发,太阳的半径也开始急遽膨胀,一颗蓝色的超级主序星正在诞生了。

如果人类都变大十倍会怎样(一夜之间所有东西都变大了100倍)(2)

由于质量达到100倍太阳质量,新太阳的半径最终会稳定在20R(20倍原来半径)附近,单位时间辐射的能量增加100万倍以上,甚至可达1000万倍。

新地球单位面积接受的辐射功率高达 1.4×10^9W ,这个光度直射人体表面时,仅仅一秒钟增加的热量便高达 4.2×10^8J

这1秒钟的热量,可以直接烧开1吨0摄氏度的水。

可得出,新地球一秒钟接收到的总太阳辐射高达 2.2×10^25J ,而新地球上水资源总体积为 1.386×10^21m^3 (旧地球的100倍)。

只需要26秒钟,太阳光便可以让所有的地球水沸腾。

仅仅1分钟之后,地球就会变成一颗大火球,逐渐变成一颗熔岩星球。

如果人类都变大十倍会怎样(一夜之间所有东西都变大了100倍)(3)

而在两个小时之后,实际地球也已经坍缩到了极致。

高压高热令地球内部产生产生大量的熔岩,熔岩形成高速喷柱。

熔岩喷流的最高速度可超过1000km/s,射出上万米的高度。

整个地球也变成了近乎流质,内外物质高速交换,再加上太阳带来的高辐射,整个地球很快变成了完全的液体行星。

然而这还不仅仅是地球的命运。

此时地球正在滑过椭圆轨道,朝着太阳高速飞去。

通过开普勒第二公式R1V1=R2V2 。

容易得到,此时的地球远日点是近日点的倍,即42.09倍。

太阳辐射强度是半径的平方,那么近日点的辐射强度是远日点的1771.5倍。

如果人类都变大十倍会怎样(一夜之间所有东西都变大了100倍)(4)

可计算出,在近日点,太阳一秒钟辐射到地球的能量高达 3.9×10^28J

令整个新地球完全气化需要的热量大约是10^34 J。

可得出,在近日点,只需要71.2个小时,太阳就会把地球完全气化,差不多刚好三天三夜的时间。

但话说回来,即便地球速度随半径同比增加,轨道没有变化。每秒接受 2.2×10^25J 的辐射,14.4年的时间,地球同样会被太阳彻底蒸发。

当然,太阳自身的寿命也只有数百万年。

数百万年之后发生超新星爆发,紧接着坍缩成一颗黑洞。

如果人类都变大十倍会怎样(一夜之间所有东西都变大了100倍)(5)

这时,会存在一颗恒星围绕黑洞旋转,将持续发光长达数百亿年之久。

这颗恒星原来的名字叫做木星,现在是一颗红矮星。

而原来的土星,则变成一颗次恒星褐矮星。

当然,由于质量增加带来引力场的混乱,新恒星和新行星之间也可能发生碰撞,继而变得更大。

如果增大100倍的月球,侥幸被刚刚增大的地球引力弹射出去,然后被新恒星俘获,且恰好处于宜居带。

一个新的纪元,再次开始了。

……

面积(二维)增大100倍,太阳极有可能强行超新星爆发。喷射出大量的物质,分裂成多颗恒星。

长度(一维)增大100倍,史瓦西半径达到300万千米,太阳有直接坍缩成黑洞的可能,但喷射物质分裂形成超级恒星群的可能性更大。

最后再来探讨,仅仅改变尺度,其它基本物理量不变的情况:

经典物理中,有七个基本物理量:

长度m,时间s,质量kg,热力学温度K,电流A,光强度cd,物质的量mol

如果定义长度改变,其它所有基本物理量不变会怎么样呢?

第一种,在自然单位制中,光速的无量纲不变。也即在量纲单位中,1米增加100倍的时候,光速依旧是299792458m/s(也即,光速是增大后米的299792458倍)。

那么整个宇宙世界不会有任何变化,原封不动。

但这可能不是题主的本意,或者想到得到的答案。

第二种情况,光速的无量纲发生了变化。也即在量纲单位中,光速依旧还是原来米的299792458倍。但对于增大后的米来说,光速实际变成了2997924.58m/s。

那么,题主的问题就直接等效成了:

光速变慢100倍的话,原子之间的强相互作用会增加100倍。氢、氦、碳、氧等等绝大部分的元素都不再出现,全部凝聚成重核。

如果有一个观察者存在,那么看到的就是万物坍缩,发生各种聚变,释放各种光和热。恒星直接就是各种超新星爆发。

最终宇宙中不再存在基本的分子,都是各种超重核元素。

木星级的天体坍已经缩成了黑洞,地球坍缩成中子星……

质量kg:质量和结合力有关,尤其是强相互作用力,光速直接改变结合力的大小,质量变化。

时间s:铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁周期发生改变,时间变化。

热力学温度K:水三相点发生变化,热力学温度K变化。

电流A:电流定理和米有关,光速变化自然也就变了。

光强度cd:光速改变也直接改变了光子的频率,坎德拉发生改变。

物质的量mol:碳12已经不存在,宇宙中各种重核,摩尔的定义都没有了。

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