如果太陽被壓縮到地球大小，人類文明還能存續嗎？

本文基于回答網友問題，見截圖：

這個問題有違科學常識。自然界或者任何非自然力量都不可能讓太陽“平移”到一個地球大小的體內，粒子還保持著被移動前的運動狀態，還保持組分不變。

太陽的組成物質主要是氫和氦，占整個太陽質量的98%以上，其他更重元素只占不到2%。由于溫度很高，太陽物質是以等離子態存在，平均密度只有1.4g/cm^3。如果將其壓縮到地球大小，密度就加大了130萬倍，從現在約為1.4g/cm^3，提高到1800kg/cm^3。

讓太陽壓縮130萬倍，需要極其恐怖的壓力，壓縮過程物質的狀態自然隨之改變，怎么可能還保持之前狀態不變、組分不變呢？

讓太陽壓縮到地球大小的壓力，只存在于恒星演化末期，且只有太陽類恒星才能做到。

太陽質量8倍以上的恒星和小于太陽質量0.8倍的恒星，演化末期核心壓力都不會留下地球大小的天體，這是另一個話題，本文就不展開說了。因此，只有太陽質量0.8到8倍的恒星（后面成類太陽恒星），在演化末期才剛好具備這種壓力。

類太陽恒星演化末期，當核心的氫核聚變熄滅后，突然失去了抵御引力壓的核心輻射壓，維持主序星穩定的平衡打破了，恒星自身引力讓外部物質向內急劇坍縮，形成巨大引力收縮壓，這種坍縮壓力高達令人恐怖的1.9*10^22Pa，也就是1.9億億個大氣壓。

在這種壓力下原子也被壓縮了，物質被更緊密的擠在一起，核心就誕生了一顆高致密天體~白矮星。白矮星的典型體積就是約地球大小，換句話說，只有在如此的高壓下，太陽這么大的質量，才能夠被壓縮成一個地球大小。

目前地球上自然界最大壓力在地核，約360萬個大氣壓；在實驗室人工制造出的最大瞬間壓力為1000萬個大氣壓，將太陽壓縮成地球大小的壓力，是這個最大瞬間壓力的190億倍。

在這種壓力下，原子被壓碎了，核外電子成為自由電子，原子核則被擠壓在一片電子海洋中，原子體積被壓縮了數十萬倍，此時，泡利不相容原理就生效了。所謂泡利不相容原理，是量子力學中的一條基本規律，是指由費米子（如電子、質子、中子）組成的系統中，任何兩個或多個費米子不能處于完全相同的量子態。

這樣，電子為了不擠在同一個量子態，相互之間產生一種不依賴溫度的量子斥力，這種斥力被稱為電子簡并壓力。白矮星就是依靠電子簡并壓支撐著自身天體形態，其體積正好約為地球大小。

在自然界，太陽類恒星在演化末期會膨脹成巨大的紅巨星，外圍氣體物質會逐漸拋撒到太空，損失部分質量。太陽最終留下的白矮星，質量只有之前的0.5~0.6倍，因此這顆白矮星的密度約為1000kg/cm^3。

一般來說，要太陽質量5~7倍的恒星，死亡后留下的白矮星質量才會達到1倍太陽質量，這種白矮星的密度將達到1800kg/cm^3以上。這種白矮星的表面重力將達到3.27*10^6m/s^2，是地球原重力9.8m/s^2的33萬倍；表面逃逸速度將達到6500kg/s，是光速的20%以上，任何靠近的物體，都無法逃脫。

那么，如果太陽突然變成了白矮星，對太陽系和地球會有一個什么影響呢？

看過時空通訊文章的朋友都知道，引力大小是與相互作用兩個天體的質量乘積成正比，與它們之間質點的距離平方成反比。因此，太陽質量1：1變成白矮星后，其引力并沒發生改變，而依靠太陽引力形成的太陽系，結構自然會依然穩定，各大行星與衛星、矮行星、小行星，以及柯依伯帶乃至奧爾特云帶的冰質天體等，運行軌跡不會改變。

似乎一切看起來都相安無事，但實際上一切都將改變。

最大的改變就是失去了光明和溫度，隨之而來的就是黑暗和極寒。

有人可能會疑惑，白矮星剛形成時表面溫度高達8萬到10萬K，是太陽表面溫度的十幾二十倍，為啥會黑暗極寒呢？其實這個并不難理解：白矮星只有地球大小，體積只是現在太陽的130萬分之一，表面積只有太陽的1.2萬分之一，能量和光度自然就大大縮水了。

而且，白矮星的輻射頻譜與太陽已經完全不同了。太陽的電磁輻射波段分配比例為：紅外加可見光波段約占90%，紫外和高能光波段只占約10%；而白矮星則是：紅外和可見光波段只占5%，紫外和軟X射線等高能輻射占據了95%。

只有紅外和可見光才能帶來溫暖與光明。白矮星只有少得可憐的紅外和可見光波段，其極紫外和軟X射線等高能輻射，不但沒有熱效應，而且破壞力強，不僅不能保暖，反而會像一把鋒利的手術刀，直接剝離幸存行星的大氣層，并轟擊地表。

太陽變成白矮星后，即便距離較近的各大行星也無法再接受到熱輻射，且晝昏夜暗。這就是讓整個太陽系快速冷卻，最終凍結的原因。迄今為止，整個太陽系只有地球上存在生命，因此，其他星球只是物理狀態的改變，地球則面臨著末日災難：生態大滅絕直至生命終結。

沒有了陽光照耀，雖然處于黑暗中，但在地球上依然可以區分白天黑夜。因為白矮星的光度還有太陽的百分之一，視星等可達-21.74等，這種亮度比滿月-12.7等要亮4000多倍，比最亮的星星金星-4.6等要亮700多萬倍。

但由于白矮星極小，只能看到極其刺眼的一個針尖般大小的藍色亮點。這個亮點，會將地球表面照度達到約600~800 lux，相當現在白天室內的亮度，看書和走路都沒有問題，山水都能看清輪廓。

不過這種光是冷藍色強光，雖然亮度夠用，但無任何熱感，整個白晝呈現一種詭異陰森狀，猶如影視中的地獄景象：天空漆黑、所有物體都呈現慘白狀，陰影也是幽幽藍色，綠色植物與一切物體都是灰白發青的色調。

這是光熱徹底剝離的光，雖然有光，但世界冰冷。不過，此時倒是觀星的好時候，沒有了陽光、燈光和大氣的干擾，天上繁星比現在任何時候都要清晰和明亮。問題是那個時候，還有觀星者嗎？

災變大致會遵循如下過程：

從太陽突然變成白矮星的那一刻，紅外供暖和光照被突然切斷，此后地表就只有散熱而無接收，全球氣溫開始斷崖式下跌；失去持續熱源，大氣環流、季風、洋流快速停滯，極端氣候災難肆虐全球；白矮星的高能射線擊穿高層大氣，臭氧層被破壞，地表失去防護；沒有了陽光，光合作用停止，植物立刻停止生長枯萎死亡，海洋浮游生物也大規模死亡，陸地和海洋的基礎食物鏈都斷裂。

之后一個月內，食草動物大量死亡，食肉動物緊隨其后相繼滅絕；氣溫持續暴跌，白天降到零下，夜晚極寒，海面開始大面積結冰；10年內，復雜陸地生命清零，氣溫降至-70℃~-120℃，大陸逐漸被冰殼覆蓋；100年內，海洋冰層加厚至數十米，大氣逐步稀薄化，中淺層魚類、珊瑚等生物全部滅絕。

隨后的1000年，全球平均氣溫逐步降至并穩定在 ?200℃ 上下；地表被厚層冰殼包裹，所有液態水永久消失；地表細菌、微生物全部被凍死，生命絕跡；僅剩兩類生命茍活：地下數千米巖層深處、依靠地熱化能生存的極端微生物；深海海底熱泉附近，依靠地球內部余熱存續嗜熱微生物。

那么人類在這種劇變的環境中，還有生存機會嗎？

極大概率：滅絕；極小的概率：留種。

生存在地表的人類，沒有任何能力能撐過三五年。因為在三五年內，農業完全崩潰，糧食生產絕跡；極端低溫摧毀所有城市基礎設施、能源管網、水電系統；極端氣候肆虐，冰封、缺氧區域擴張，常規人類生存體系完全瓦解。

三五年后能夠繼續生存的，只能在深層地底下。前提條件是，災難發生前，或者災難發生幾年內，能夠建立起深層地下避難所，這個避難所必須具備：采用地心地熱供暖或核能永久供電，維系密閉循環的生態系統，具備人工光源種養殖基地，可以隔絕白矮星高能輻射與地表冰封環境等。

如果具備以上條件，小規模封閉社群或許能夠穩定生存一段時間，但必須盡快尋找出路，否則資源、繁衍都將受到嚴重威脅，且隨著文明退化，很快還是滅絕。憑人類文明現在水平，這種情況近乎異想天開，或者說即便有這個能力，在那種大滅絕背景下，這種“少數人的天堂”，也很難被將要死去的蕓蕓眾生允許存在。

還有一個保留人類種子的途徑，就是星際殖民。但說說大話可以，實現的概率幾乎為零。因為在這種災難面前，即便移民火星也難以茍活，只能飛出太陽系，尋找另一顆可以給人類溫暖的恒星。但憑現在的人類科技水平，飛出太陽系還只是夢想，連科幻也算不上。

而且，災變留給人類的時間窗口很短，最多只有幾年，失去太陽能源后，全球工業快速崩塌，火箭、航天開發系統會很快停擺，衛星等遙測設備早就被毀損，拿什么出逃呢？

人類文明發展至今，可以上天可以入地，從微觀粒子到宏觀天體，似乎已經很了不得了，但在大在宇宙級災難面前，依然渺小得不值一提。所以，只有致力發展科技，盡快提升文明等級，走向深空，早日飛出太陽系，人類才有更多的存活與延續機會。

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