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從科學上來講,如果天塌下來會怎樣?

不開玩笑,從科學上來講,認真想像一下如果天塌下來會怎樣?如果地球的大氣層坍塌了,所有在我們的頭上的分子落下來會發生什麼呢?

矛盾的是,這並不是一件輕飄飄的事情。地球大氣中所有的氧氣、氮氣和其他物質的質量總和達到了5千萬億噸,因此,掉落的天空意味著大約10噸的分子,即大約相當於一輛校車的重量,將會落到地球表面每平方米的地方。結果,每個人都將會被壓成薄餅。

為了讓事情更有趣,讓我們設想一個不那麼毀滅性的場景:如果大氣層突然消失了,一個極其罕見的量子漲落導致所有的大氣粒子意外地跳到星系的另一端,讓地球漂浮在真空中,那該怎麼辦呢?


天空消失

加拿大馬尼托巴大學環境學院的教授Vaclav Smil表示,有三種情況會讓我們喪命:缺氧、氣溫驟降,以及暴露在太陽輻射下的全劑量紫外線輻射,而這些紫外線輻射大部分目前是由大氣層阻擋著。Smil教授表示, 氧氣的缺乏是第一位的,一旦發生人們是無法存活的。

Smil教授表示,絕大多數生命都會在三分鐘內死於缺氧。因為缺乏氣體可以拍打翅膀,所有的鳥類和氣傳昆蟲像岩石一樣跌至在我們周圍,因為沒有空氣可以正常的傳播聲音,世界便陷入一片寂靜。

如果有人碰巧是為數不多的在天空消失時戴上呼吸器的住院患者之一,那他仍然很不走運。美國宇航局(NASA)格倫研究中心科學家、科幻作家Geoffrey Landis表示,即使戴上呼吸器或是有其他氧氣來源(比如一個潛水艙)都不行。如果沒有大氣壓力,我們就無法呼吸。因為肺吸入和呼出空氣需要通過升高和降低人體內部氣壓,與外部的氣壓形成差異。如果內外氣壓沒有差別,人就無法呼吸了。

在我們滅亡之後,地球將逐漸冷卻下來。大氣層通常會將太陽輻射吸收到地表,從而阻止到達地球上的熱量再次輻射到太空中來使得地球保持溫暖。Smil教授表示,如果沒有這種溫室效應,地球的平均溫度將下降到零下18攝氏度,氣溫晝夜溫差也會很大。

至於海洋,它們首先會沸騰,接著頂層凍結起來。Landis寫道,海洋會沸騰是因為當大氣壓力降低時,水的沸點就會降低,所以很快地球就會有由水蒸氣組成的一種新的大氣層。他表示,沒有加壓服就沒有足夠的大氣壓讓人們生存。當這個壓強只達到原大氣壓強的2%左右時,沸騰就會停止。


生活在一個泡泡里

在沒有大氣層的地球上,還能有什麼東西存活下來嗎?NASA試驗研究中心的進化生物學家和天體生物學家Lynn Rothschild博士表示,那時沒有大到可以看見的生命。複雜的生物體是需氧的,但是厭氧生物,例如,一些細菌可以存活下來,但也只有生活在地下的物種才能存活。問題是,失去了臭氧層,地球表面會有極高的輻射量,在這種高輻射下,地表會立刻變成不毛之地。不過,離地面幾十厘米之下,將會有一個繁榮的(儘管不可視)生態系統。

如果我們事先知道天空會消失,那有兩種方法可以為這個改變做準備。第一種,我們可以建造密封加壓的穹頂,種滿各種植物,這樣既能維持碳氧循環,又能作為食物來源。這就像在沒有空氣的星球或者在月球上生活一樣,我們需要有壓強的棲息地。Landis表示,有很多計劃能讓月球基地自給自足,所以如果我們有時間的話,可以讓它變成棲息地。

第二種方法擺脫了人工加壓的需要,我們可以在水下生活。只要10米深,水壓就等於一個地球表面大氣壓。因此,只要我們能找到一種方法可以製造氧氣呼吸(也許通過電解海水),我們就可以生活在水下。

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