【What-If 如果說】高熱量太陽

地球上的人類一年吃進的卡路里是太陽(每天)散發出來的熱量的百分之幾呢?如果每年都吃進這麼多熱量,我們的飲食習慣需要發生什麼變化呢?

詹姆斯 米切爾

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一份麥當勞的巨無霸漢堡含有540大卡的食物熱量,這大約是2,250,000焦耳的能量。太陽每秒輸出 382,800,000,000,000,000,000,000,000焦耳的能量。看來你想追上太陽的話光吃漢堡是不夠的。

為什麼這麼難?

太陽的質量大多集中在內核,氫原子在此核聚變為氦並釋放能量。從體積上來看,太陽的內核並沒有產生多少熱量,因為一團內核產生的熱量與相同體積大小的爬蟲類的體溫差不多[2],比起溫血哺乳動物更是差遠了。太陽比爬蟲動物熱是因為它太了,所有熱量堆積起來造成的[3]。

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一隻爬蟲動物產生熱量的速率與太陽內部反應差不多。但是如果爬蟲動物停止進食好幾週,甚至是幾個月,牠就會消耗能量並且餓肚子。而太陽已經燒了幾十億年,並且還會繼續燒個幾十億年,因為核聚變產生的能量比代謝脂肪和肌肉的大多了。

大多少呢?讓我們根據相關動物知識做一下估算。動物可以在只消耗自身能量儲備的情況下活好幾週;某些蛇類則可以活好幾個月。而太陽卻能夠持續燃燒100億年,之間差距達到1000億倍。這兩者之間的比例與蛇肉巨無霸漢堡以及巨無霸漢堡大小的太陽內核之間的熱量比差不多[4]。

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如果人們想靠吃來跟上太陽散發熱量的速度,我們得吃一大堆。一名普通人一天大約攝入幾千大卡的熱量,而且基本上沒辦法再增加了,畢竟我們又不是巨石強森。所以要趕上太陽的話,我們需要更多人手。

在之前一篇What-If的最後,我們提到了一個充滿了可居住星球的銀河系,每顆星球都住著70億位前法務部副部長,泰德歐爾森的複製人(不要問,你會怕)。即便泰德們飲食正常,整個銀河系的能量攝入依然無法與太陽比擬。我們大概還需要一千多個充滿了不停地吃著漢堡的泰德的銀河系才能符合要求。

而且你還必須把這麼多食物分散到多個銀河系之間。當大量食物集中在一個地方的時候,你就有麻煩了。因為和太陽相比,食物的熱量實在太少了。所以你需要超多食物才能趕得上太陽。太陽只需要幾天時間,就能產生相當一個由漢堡所組成的地球所含有的能量。如果你想趕上太陽一生所輸出的熱量,你的漢堡堆會比太陽本身大得多。事實上,這堆漢堡的質量比銀河系中心的超重黑洞還要重[5]。

總而言之,如果你想要靠賣漢堡來使人們攝入的熱量趕上太陽的輸出的話,你就要開一家跨銀河系大企業了。

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註釋

[1] 也就是瓦特。這是美國少數幾個與國際單位一致的常見單位。不過我們後來又發明了kWh(千瓦時)以及mAh(毫安培小時)這種單位來表示儲存能量。然後一切都毀了。

[2] 一份「偽基」百科也比較了每單位體積太陽以及每單位體積爬蟲類所產生的熱量。爬蟲類產生的熱量與周圍溫度有關,因為溫度太高會直接殺死生物。

[3] 體積越大的物體表面積越大,散熱能力也越快。但是表面積與半徑的平方成正比,而產熱能力則與半徑立方成正比。所以物體體積越大會越熱。

[4] 如果你真的去算的話,你會發現太陽-巨無霸能量比會比太陽-蜥蜴壽命比小一些。這可以歸咎為動物體內含有的骨頭、大腦等器官,所以牠們沒辦法隨心所欲的完全利用自身能量,因此不如巨無霸漢堡。

[5] 這種情況下大概又會誕生一個新的黑洞。還有可能會形成一個新的銀河系中心。在確認之前我們可以先玩玩宇宙沙盒遊戲

原文連結:Eat the Sun