如果在宇宙热寂时,给人类20节无限电量五号电池,能保证人类文明延续吗?

文摘   2024-05-20 19:02   江苏  

网友提问:


先说结论:人类会被这20节小小的5号电池,给烤死。


人类和无限电量的五号电池存在,但外面的世界却已经宇宙热寂。

这样的设定,其实意味着人类处于一个绝对的孤立系统中,从而不受整个宇宙的干扰。

存在一个强大的屏障,把外界和内部世界割开,乃至于内部世界的任何热量和物质都不会外传。

那么这就导致了一个问题。

因为是孤立系统,能量不会外放,无限电量的五号电池,会让这个孤立系统的能量持续升高。

五号电池使用时的功率各不相同,但在人类利用的额外能量只有五号电池的时候,人类会想方设法的加大功率,尽量多的转化电池之中的能量。

不过五号电池,因为自身存在电阻,所以不能功率无限大。

但如果题主设定的是未来世界,5号电池的电阻可以降低到无限低,理论上,即便是20节5号电池,也可以通过各种转化器,弄出足够人类使用的能量来。


▼如果题主限定的,仅仅只是当前人类科技制造出来的5号电池。

我们则可以来计算一下,这个问题。

加上所有散热,一节5号电池释放出来的总功率,这里取值5w(注意,这里不是人类能量使用率,而是电池在这个孤立系统释放总热量的功率)。

20节电池就是100W,一天的总热量是:

100×86400=8.64×10^6焦。

一年是365×8.64×10^6=3.1536×10^9焦。

1亿年的时间是3.1536×^10^17焦


▼我们先来假设这个孤立的系统正好是地球。

太阳每秒辐射到地球上的能量是1.7×10^17J,地球反射34%的热量,12小时内,辐射总能量大约为:24969.6×10^17J。

地球平均昼夜温差10度左右,但在孤立系统内,地球无限升温。

可以计算出:

大约在7917.8亿年后,地球上的温度将无法再适宜人类生存。

看起来这7917.8亿比起宇宙的时间还长很多,但实际比起从现在到宇宙热寂的时间,还是微乎其微。

因为——

热寂的时间是10^1500年!

也就是说,人类熬过了10^1500年,结果被20节五号电池,在7917.8亿内的时间中烤死了。


▼现在,我们来把这个孤立的系统缩小。

如果这个系统是中国的面积大小(963.4057万平方公里)。

那么这个时间年限则缩短为:150亿年,已经接近宇宙当前年龄。

如果这个系统只有北京市的面积大小(16410.54平方公里)。

那么这个时间年限则缩短为:2548万年。

如果这个系统是三线城市的建成区面积(约100~200平方公里)。

那么这个时间年限则缩短为:25万年左右。

如果这个系统面积缩小到平遥古城大小(2. 25平方公里)。

那么这个时间年限则缩短为:3521年。

如果这个系统是一个小区大小(约50000平方米)

那么这个时间年限则缩短为:78年。

如果这个系统单纯是小明100平米的住宅

那么小明仅仅在不到两个月的时间内,就会被20节5号电池烤死。

总来说,如果我们的宇宙是一个完全孤立的系统,哪怕仅仅存在20节5号电池这样的永动机,宇宙都不会热寂。相反,如果给予长达10^1500年的热寂时间,20节5号电池这样的永动机可以,可以给宇宙带来相当于10^1450个太阳的能量。

而整个宇宙之中的恒星数的数量级为10^22。

也就是说,实际20节5号电池这样的永动机,在不到10^100年之内,便可以创造整个宇宙的总能量。

对于已经热寂的世界来说,20节5号电池犹如一个源源不竭的热岛。

这个热岛,足以让一个封闭的宇宙系统,回归到宇宙原始汤的状态。

当然,如果宇宙并不是一个孤立系统,那么这20节5号电池,会给宇宙源源不断得动力,继续膨胀。

哪怕,膨胀的速度极低。

在10^1500年的时间,也足可以让宇宙膨胀幅度增加10的上千数量级。

其实从这个脑洞问题也可以看出,永动机这种东西,对于宇宙的存在来说,就是一个绝对的BUG。


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