【4K杜比視界、中英字幕】學校里沒有教你的太空知識 【4K杜比視界】如果流星撞擊地球會怎樣（中英字幕）

流星具有改變地球的力量，能在地球上抹去大片生命。 一個影響。 但並非所有情況都那麼戲劇化。 我們每天都會被超過一百噸的小如沙粒的微粒擊中，而這些微粒是 幾乎無法察覺。 大約每一年，一輛汽車大小的隕石就會衝入我們的大氣層，但由此產生的 令人印象深刻，那道火紅的痕跡在尚未觸及地面之前便已燃盡。 只有在數百萬年的時間尺度上，我們才有可能遭受隕石撞擊的威脅。 一公里或兩公里寬，寬到足以造成嚴重破壞。 但自從恐龍滅絕後，我們就再沒見過那種生物了，這對我們來說真是幸運。 但大小並非一切。 事實上，影響最大的可能甚至不是來自最大的物體。 如果某個特別有趣的理論成立，一些極其稀有的隕石可能由 一些比搖滾更異國風情的東西。 從外觀上看，這些較為稀有的隕石之間並無太多差異。 在太空的真空環境中，它們看起來會和任何其他太空岩石完全一樣。 然而，雖然普通的流星可能會在天空中劃出一道火紅的軌跡，這些異常個體卻會有不同表現。 造成的影響遠超任何一枚核彈。 而且那些還只是小的而已。 如果一顆尺寸約為一公里的此類小行星撞擊地球，其大小與常見的類似。 如果那顆摧毀恐龍的隕石沒有撞上地球，我們可能早已不存於這個星球上了。 這就是由反物質構成的隕石所具有的威力。 反物質隕石真的可能存在嗎？ 哪些線索能幫助我們區分它們與普通物質隕石？它們的尺寸會有多大？ 他們必須達到什麼程度才會變成一個重大問題？ 並探索這類天體潛伏在我們太陽系中的機率。 反物質是一種很有趣的物質。 它存在這件事，就表示我們不該在這裡。 它幾乎與普通物質相同，僅有幾個關鍵差異。 其中一個原因是它具有反向電荷。 另一種情況是，當反物質遇到普通物質時，兩者會完全互相湮滅。 幾乎完全轉化為能量。 在宇宙的早期，不僅創造了物質。 理論上，同樣數量的反物質也同時產生了。 所有的物質都應與反物質碰撞，一切將會互相抵消。 彼此之間。 這將不會為我們留下任何宇宙，因為將無物可創造宇宙。 出於 這是一個科學界的謎團，為何此事並未發生，而不知何故，一個 稍微多一點的物質聚集形成，也許是因為 微小的差異，即每十億個物質粒子對應十億零一個反物質粒子。 科學家們仍在努力查明這一事實可能發生的原因，但這謎團仍未解開。 目前仍未能解決。 也許有一條我們尚未識別的規則在起作用。 無論原因為何，這種不平衡正是我們所見宇宙幾乎如此的原因。 完全由普通物質組成，而我們唯一能可靠觀察到反物質的地方是在 他們在歐洲核子研究中心（CERN）和其他粒子加速器中，僅以極小的量進行實驗。 一些醫院甚至設有小型粒子加速器，用以產生正電子，供正子發射斷層掃描（PET）使用。 斷層掃描 然而，即使我們看不到，也不能排除微小的反物質區域不存在的可能性。 存在。 當大爆炸最初的原始湯——夸克-膠子等離子體——開始形成時 粒子方面，雖然整體上物質會多於反物質，但在局部區域則不然。 這些地區出現了波動。 因此，反物質團塊可能因重力而產生並佔據主導地位，這是很合理的。 把他們拉到一起。 畢竟，如果你足夠多次地拋擲硬幣，最終必然會出現連續出現的情況。 你擲出的結果要么全是正面，要么全是反面。 如果這些團塊的規模足夠大，它們就不會在膨脹中消滅殆盡。 太陽系 相反，它們將成為太陽系，而這些物質將以團塊的形式存在，最終形成各種天體。 消滅umbo，留下僅由反物質組成的恆星和原行星盤。 這聽起來非常理論化，但這樣的恆星系統真的可能存在嗎？ 我個人認為，如果真的能發現的話，那會非常酷，而一旦我們真的找到了，它 當然會成為新聞。 在大多數情況下，反恆星在視覺上會與普通恆星完全相同，因為反物質 表現出你所預期物質應有的各種特性。 它遵循相同的重力定律，外觀也大致相同。 唯一的線索將出現在普通物質與其相互作用時，例如當 恆星間的風吹拂到初生太陽系的邊緣，引發了隨之而來的湮滅現象。 會發射伽馬輻射。 有趣的是，確實有一些系統看起來就是這麼做的。 由於伽馬射線發射星體候選者在銀河系中被發現了14個。 費米大面積望遠鏡，2021年。 如果它們是反恆星，且它們的特徵確實符合我們對反恆星的預期。 因此這並未被排除，而且它們也不是像脈衝星那樣發射伽馬射線的其他物體。 或者黑洞，那麼由反物質組成、擁有行星和小行星的系統確實存在。 反恆星與恆星的比例約為四十萬分之一。 因此，場景已準備就緒，倘若反恆星系統真的存在，那麼這樣的想法也並非不合邏輯。 反物質隕石也是如此。 這引出了另一個問題：他們來到地球的機率是多少？ 反物質隕石擊中我們星球的觀念並非新鮮事。 即使在1940年，也就是反物質概念被發現後僅十來年的時候， 俄裔美籍物理學家弗拉基米爾·羅然斯基開始對它們的存在進行推測。 所需要的僅僅是我們的太陽系穿過其中一個反物質太陽。 系統在過去的某個時刻。 太陽的引力隨後會將幾顆位於邊緣的反物質隕石從其岌岌可危的軌道上擊出。 軌道與我們的軌道。 反物質隕石可能無法在我们的太陽系中形成，它們的粒子 會在還遠未達到那一步之前，便因與物質的相互作用而完全消滅。 太空，僅僅是一片幾乎不含物質的虛空，那裡將什麼都沒有供他們使用。 消滅するのに。 因此，他們有可能就在我們之中。 如果真是這樣，我們甚至會察覺到嗎？ 羅詹斯基不久之後，美國天文學家林肯·拉帕茲開始懷疑，那些隕石坑中是否有任何一個是由某種特定原因形成的。 地球上某些現象可能歸因於反物質隕石。 因此，也許現在正是考慮反物質隕石降臨時可能造成的影響的時機。 與地球接觸，這樣我們就知道該留意什麼了。 幸運的是，這並不一定是一段簡單的旅程。 這種反物質隕石在抵達地球之前將遇到的第一個問題是 成為我們的大氣。 公平地說，這也是們常見隕石的問題。 當其中一個交易將真空替換為空氣時，其移動速度會造成 產生極大的摩擦，導致流星在途中部分或全部燃燒殆盡 向下墜落，具體情況取決於其初始大小，從而產生我一開始提到的火紅光跡。 然而，反物質隕石的情況會糟糕得多。 當反物質隕石下落過程中遇到的每一粒大氣粒子，都會發生湮滅。 與隕石相當的數量。 因此，要理解接下來發生的事，我們需要參考愛因斯坦著名的方程式 E 等於 mc 平方。 流星體的質量乘以光速的平方，告訴我們有多少能量 將在流星下落過程中釋放。 從技術上來說，是兩倍那麼多。 每當一顆隕石粒子被摧毀時，相應地也有一顆大氣粒子被消滅。 這樣做也是。 這可能釋放出巨大的能量。 讓我們做一個思想實驗，來計算一下具體有多少。 當你談到大氣層與太空之間的分界線時，若以高度計算，則是100公里處。 對歐洲人來說，是80公里，若你對美國人說，則是50英里，因為兩者尚未達成共識 尚未達成共識，但地球大氣層質量的90%以上實際上位於 聚集在16公里以下，緊緊貼近行星，幾乎貼到極致，這是因為引力的拉扯。 重力。 因此，通過計算此線與地球表面之間的空氣量，我們就可以 大致了解你需要多少反物質，才能形成一顆反物質隕石。 擊中地面。 這計算起來有點棘手，但幸虧國際組織發布了一張圖表。 標準化組織，我得以計算出大氣的總量。 不同高度之間的表面與20公里高之間的差異，並發現於一個1公尺乘1公尺的通道中 在太空與地表之間，大氣層的重量約為10,132公斤。 一顆隕石需要大約這麼大，才有可能擊中地表，假設它一路穿過大氣層。 最直接的路徑，筆直向下。 現在，反物質與物質的質量相似，因此我們可以假設它們的性質也大致相當。 成分也一樣。 大多數隕石由球粒隕石構成，因此假設一顆由反物質組成的平均反物質隕石 同一類型物質的版本，我們可以將反物質隕石的密度設定在約 每立方公尺3,400公斤。 當然，你隨後需要進行一個平衡的權衡。 流星越大，其表面積也越大，因而遇到的空氣也越多。 在到達地表之前。 然而，隨著體積以立方方式增加，而表面積僅以平方方式增加，因此存在一個黃金比例 你能夠擊中的位置，理論上會因隕石摧毀的空氣量而產生影響 完全符合隕石所具有的質量。 然後我們知道，任何大於該質量的隕石都能穿過大氣層 以非常粗略的計算來計算落地的時間。 我發現，對於此計算而言，一個 3x3x3 公尺的隕石，亦即 27 立方公尺，效果最佳，其質量為 91,800公斤，即每立方米3,400公斤乘以27立方米。 下落過程中僅會遇到價值91,191公斤的空氣，意味著608公斤的 隕石 junction actually strikes the surface. 這大約是一架大型鋼琴的重量。 600公斤的反物質實際上能造成多大的破壞？ 是時候來談談我們的方程式了，E 等於 mc²。 根據此計算，我們得知殘餘隕石質量為600公斤時，會釋放5.4×10¹⁹焦耳的能量。 能量，即54京焦耳。 然後再乘以二，因為地面被摧毀時也會釋放出同等數量的能量，所以總共是108京 焦耳 以作為參考，一枚1百萬噸當量的核彈會釋放4.18×10¹⁵焦耳的能量。 即使我們將規模擴大到有史以來引爆過的最大核彈——沙皇炸彈，其當量也 50百萬噸的威力，我們所面對的也僅僅是2.09×10¹⁷焦耳，弱了整整5000倍。 比我們的反物質鋼琴還好。 沙皇炸彈的爆炸威力極大，連距離55公里外的塞維爾尼等城鎮也遭夷為平地。 據報道，距離160公里外的木結構建築受到損壞。 爆炸的光芒在1000公里外都能看到。 挪威和芬蘭的窗戶被爆炸震碎。 如果僅有600公斤的反物質隕石撞擊得克薩斯州中部，整個 國家將被摧毀，中心區域化為氣體，其餘地區則遭嚴重摧殘。 這只是我們反物質隕石在地表湮滅時釋放的能量，還沒有甚至 進入動能之類的問題。 但即使如此，我們真正需要擔心的並非僅僅是那600公斤撞向地面的物體。 關於。 當你考慮那91,200公斤質量在大氣層中被消滅的其餘部分時， 爆炸範圍變得大得多。 雖然部分能量會向上傳播至太空，從而減輕地表的損傷，但突然間 你不僅僅在擔心德克薩斯州，你是在擔心整個美國。 所有這些都只是來自一顆與汽車大小相當的反物質隕石所造成的。 我們真的不希望被反物質隕石擊中。 那麼，這裡真正的風險究竟是什麼？ 假設一枚反物質隕石被太陽的重力井吸進了數百萬年 數十億年前。 現在它是否可能成為NASA追蹤的1萬零155顆近地小行星之一？ 好消息是，不會，原因很簡單。 太空實際上並非虛空。 雖然我們談論太空是真空狀態，但在太空中仍然存在微量的塵埃漂浮著。 在虛無之中。 因此，即使在星際介質中穿行，反物質小行星也會 不太可能有超過大約300年的存活率。 正如我們上次剪輯另一顆恆星——7萬年前的舒爾茨星——的情況，如果你感興趣的話。 它必須是一顆異常幸運的反物質隕石，不僅避開了所有障礙，還能安然無恙。 當時的其他小行星，也沒有遇見足夠的塵埃以來 那麼它就會分解成伽馬輻射。 基於同樣的原因，一顆穿越我們太陽系的星際反物質彗星將會 不太可能。 較小的物體在到達我們之前就會燃燒殆盡，而較大的物體則會顯而易見。 它們在移動時會持續發射伽馬射線，使其可被探測到。 到我們的望遠鏡。 從未探測到過如此閃耀的小行星。 總而言之，雖然被反物質隕石擊中將是一場災難，但這種情況極不可能發生。 假設他們與反物質恆星能夠存活足夠長的時間以抵達我們的行星。 原本就存在。 我們大概相當安全。 此外，如果存在反物質隕石，我們之前可能已經看到一些相關的證據了。 具有異常破壞性的隕石撞擊，卻未留下造成撞擊的隕石痕跡 我們還從未見過那樣的情況。 我們有嗎？ 1908年6月，一道火球照亮了西伯利亞偏遠地區的天空。 隕石在撞擊地面之前爆炸，其爆發引發了大規模的森林大火。 並在數公里的毀滅區域內，將樹木摧毀得如同保齡球瓶般紛紛倒下。 寬廣的。 超過30公里外的目擊者報告稱，他們看到一道比太陽還明亮的閃光，隨後 一聲雷鳴之中。 由於地理位置偏遠，科學團隊直到1927年才抵達現場，即便如此 因此，爆炸造成的破壞顯而易見。 奇怪的是，這顆造成如此巨大破壞的隕石，幾乎沒留下任何痕跡。 除了少數微粒之外，通古斯大爆炸不可能是由反物質引起的。 流星，有可能嗎？ 別擔心，我們知道它很可能不是反物質隕石，但當時情況確實很複雜。 過去曾就這個話題展開過辯論，而我們忍不住有點詭異起來。