Re: [闲聊] 一方利用的地球自转能量到底多大

楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 20:39:49
???这是一篇2021的文章,一个高中生写的
我很怀疑2021年的高中生为什么会挑台湾2010年出版,日本2007年出版的书里一个段落做研
究,不过这到还好,两百年前的小说都会有人拿来当论文了
不够2010年,空想科学就曾经计算过这个问题了
https://m.gamer.com.tw/forum/Co.php?bsn=40823&snB=18164
而且内文也很刚好的提到沙皇炸弹,大概只是巧合对吧?
转自巴哈
柳田大神每周都接受来自日本各地学生关于空想科学的提问,给予解答后以传真的方式发送
到各学校的图书馆,这就是《图书馆通信》。这些通信最后会收录到《空想科学读本》中去
。本次翻译的就是其中一篇,关于一方通行的提问。
■ 今周的提问:
《魔法禁书目录》中登场的一方通行,为了破坏连核弹都能够抵御的大厦,而使地球的自转
减慢了大约5分钟,然后把那部分能量投掷出去。这个攻击的威力到底有多大呢?
蓝色的地球是大家的东西。使用那个利用自传能量的攻击,是霸占人类共有的财产的非常自
私的行为。但是,这个攻击到底有多大威力呢?
■ 威力相当于2100亿枚氢弹爆炸
地球的品质是60垓吨(ZC:垓=10^20,比较准确的数字是5.9742×10^24kg)。垓是兆的一
亿倍
地球的半径是6400km,自转造成赤道的速度是时速1700km。自转所需的能量够全世界用57亿
年,或者相当于4×10^12枚氢弹爆炸的能量。
一方通行从中去取出了一部分能量。虽然可以确定是很恐怖的破坏力,但是“自转减慢5分
钟”到底有多大的能量呢?
这取决于一方通行是在9月30日的什么时间使用能力的。战斗开始的时间是晚上的7点02分。
从车上逃走,到废物处理场战斗之后,使用能力大概是晚上9点左右。这个时候,地球还有3
小时就要转完一圈了。减慢5分钟就相当于原本用3小时转过的角度,现在需要3小时零5分钟
才能转完,速度减慢为原来的97.3%。
能量是速度的平方,所以能量是原来的94.7%。
也就是说,一方通行夺取了自转5.3%的能量。这相当于2100亿枚氢弹爆炸的能量。换成炸药
的话有330京吨(ZC:京=10^16)。如果铺满全地球的话会厚6.4km。
ZC:转过的角度是固定的,设原来的速度为a,时间180min,减慢后需要185min,设减慢后
速度为x,即 180a=185x,x/a=0.973。
使用公式e=Iw^2/2计算,w为地球转动的角速度。因为x:a=0.973,约掉I/2,E(x):E(a=0.9
37^2,也就是0.947。
假设地球是完美球体,密度均匀的话,自转的动能就是2.58×10^29J。一方通行夺取到的能
量就是1.37×10^28J。史上著名的“沙皇炸弹”(TNT当量5000万吨)爆炸的能量约为2×10
17J。一方通行的夺取到的能量是其655亿倍。
美国目前最大当量测试弹头Castle Bravo当量为1500万吨TNT,能量为6.3×10^16J,一方通
行夺取到的能量就是其2100亿倍。
中了这招还能毫发无损的大楼存在吗?如果直击地面的话,可是会
“造成直径4000km的的大坑,把日本列岛漂亮的从地图上清出去。”
■ 本州中央部分毁灭
一方通行用这股能量投掷水泥块。他的攻击方式有什么问题吗?
如果水泥块的重量有10t的话,把地球自转的5.3%能量加到上面,水泥块就会以光速的99.99
99999999998% 飞出去。这个宇宙中没有物体能够超过光速,只能够无限逼近光速
一个物体在空气中以这个速度飞行,与空气碰撞产生的温度可以上升到47×10^12度。目标
建筑会在瞬间被蒸发(说一个知识,高速物体在空气中移动产生高温并不是因为摩擦,因为
超过音速后空气会被高速排开,自物体前端形成一个锥形。高温产生的原因是空气在物体前
部被极限压缩。陨石冲入大气层时产生高温就属于这种情况,另,不清楚这里的温度单位是
华氏度还是摄氏度,太阳表面的温度约5500摄氏度,9900华氏度,中心温度约15000000摄氏
度。47兆如果是华氏度的话,约等于26兆摄氏度。无论怎么算,一方通行这里都是造出小太
阳了。)
所以说,有可能毫发无损吗?这可不是能悠哉悠哉的情况。47×10^12度的物体会发出强光
,周围的物体和地面都会蒸发掉。
这个攻击之下,最危险的,是处于中心的一方通行本人!!
但是一方通行有向量控制,所以是没事的。换言之,周围的要倒楣了。同时,一方通行还可
以操纵光的方向,让47×10^12度的镭射直射阿雷斯塔的大厦……
一方通行果然是大杀器呀!!
而且,蒸发的范围可不小,半径有280km。垂直方向同样会蒸发掉同样距离的深度(ZC:大
陆地壳的厚度约30至50km,咦!?),地面会被挖成一个碗形。
学园都市在东京的西部,那么西至名古屋,北至新渴,本州中央统统都完蛋了!
然而,只隔了2km的大楼却安然无恙。到底有多坚固呀!?
※ 引述 《Sinreigensou》 之铭言:
: 标题:[闲聊] 一方利用的地球自转能量到底多大
: 时间: Sat Jan 1 19:36:39 2022
:
: 刚刚找到这篇
:
: https://pansci.asia/archives/334405
:
: 在小说第十三卷中,一方通行为了要攻击事件幕后黑手,学园都市统括理事长亚雷斯塔所

: 的“没有窗户的大楼”,使用能力将地球自转的能量转换到水泥墙上,以极快的速度朝向

: 没有窗户的大楼”将水泥墙击出,以下是小说中的描述:
:
: 一、这个瞬间,九月三十日的地球自转被延迟了大约五分钟的程度。
:
: 二、他的手腕剥夺了能使得行星回转的那股巨大的能量,因为向量被操纵了的关系,那股

: 量化为了恶魔的一击。
:
: 三、这里离‘目标’的距离大约在两公里以上。
:
:
: 然后作者分析:
:
:
:
: 希克苏鲁伯陨石,是推断造成恐龙灭绝的一颗陨石,撞击时会产生 1014 吨 TNT 的爆炸

: 量,释放出 4.2× 1023(J),相当于攻击大楼能量的 7.8× 10^6%。
:
: 所以,“没有窗户的大楼”可以承受足以让日本投降的“小男孩”1017 倍的能量,可以

: 挡人类史上威力最大的“沙皇炸弹”2.5714286 × 1013 2.57 × 10^13 倍的能量,
: 可以
: ?
: 发无伤的挡下足以让世界范围内的恐龙灭绝的“希克苏鲁伯陨石” 12857142.8571 1.3
?
: 10^7 倍的能量,而且这仅仅只是地球自转的 5.3% 能量。
:
: 突然觉得一方那一击没有造成人类大灭绝很不合理
:
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 20:43:00
记得这个在动画中有修正为几秒而已
作者: kekebunny (可可兔)   2022-01-01 20:43:00
作者: winda6627 (Fallen Wing)   2022-01-01 20:43:00
认真就输了。
作者: Yanrei (大小姐萬歲!)   2022-01-01 20:45:00
写小说真的不要太爱乱套一些数字比较好XD就算几秒也一样吧,能让整颗地球质量的物体改变运动的程度,不论如何都是天文数字吧
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 20:49:00
是啊,就算只剩1秒,整体威力还是大到不行
作者: Hsu1025   2022-01-01 20:49:00
错这个哪有差 真的去考究这个还写得下去?
作者: spfy (spfy)   2022-01-01 20:50:00
我看你是不懂河马物理学喔
作者: dennisdecade (尼德希克)   2022-01-01 20:51:00
就算是超大地震 也仅仅是影响地球转动几微秒以下而已 影响五分钟或是几秒都是毁天灭地
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 20:51:00
作品可以有魔法,可以有超能力,可是不能逻辑不自洽啊比方说你不能说这颗炸弹爆炸半径十公里,结果有人可以扛着它在十秒钟内飞到高空让地面的人远离爆炸半径
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 20:53:00
我知道你想表谁,不过如果说河马的物理学那应该还真的办得到
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 20:53:00
或者你不能说这人可以发出一千分贝的声音,但他是我们之中最弱的不可能的点不是做不做得到,而是你真的做到偷取地球能量
作者: Yanrei (大小姐萬歲!)   2022-01-01 20:54:00
话说他都有办法做这种事了,那其实直接把能量(?)丢下去不就好了XD
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 20:54:00
扔个水泥块过去,在打到之前就原地产生黑洞了演算能力高如一方通行怎么可能算不出来,这就是逻辑不自洽。
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 20:56:00
一方通行的能力是操作矢量,纯能量他不能丢(因为没有方向性)至少旧约这个时间点他没办法
作者: orze04 (orz)   2022-01-01 21:00:00
331地震,自转只慢了百万分之1.6秒
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:01:00
331地震是什么预言发言
作者: orze04 (orz)   2022-01-01 21:03:00
311啦 干
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:15:00
所有的能量都有方向性啦!除非原po要重新定义乱度
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:16:00
我物理不好,位能算能量吗?如果算,位能有方向吗?
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:17:00
有阿,位能的零点哪来如果位能没有方向性,零点可以换,那请问怎么定量
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:20:00
我物理就不好啊。那两杯热水放在桌上,没有热量传递,比较热的那杯含有的热能较多,这时候怎么定义热能方向?还是这时候要看个别粒子的震动方向来决定?
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:22:00
温度就是用向量法表式啦,从温度高传往温度低,这就是方向性
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:23:00
用绝热容器放在桌上没有温度流动啊我只是想表达左边这杯热能较多
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:24:00
温度高的粒子震动频率高,温度低的粒子震动频率低,只有理论上存在静止不动的粒子,曰绝对零度
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:24:00
起码我以前学物理都说功是纯量...所以是我学错还是老师教错
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:24:00
….只学完高中物理的我还是闭嘴好了
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:25:00
对啊,所以两杯没有交流的热水到底要怎么决定能量方向ASH大可以解释一下吗
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:25:00
能量就是一种流动了,你假设他发生流动时,温度高的能量高
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:25:00
国中老师也会跟你讲根号里面不可以有负数,高中老师会跟你讲那叫虚数,高中跟大学教的可能会不同也是有可能的
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:26:00
对啊,所以我很诚心发问,是不是有其他的方式定义能量
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:26:00
所以在数学上是有纯量的对吧?
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:27:00
两杯水没有接触为什么可以做它们会发生流动的假设?数学上当然有,向量跟向量内积就是纯量了
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:28:00
功是纯量没错啊,问题是功代表“固定方向”的能量啊不正好就是向量内积向量吗
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:30:00
对,但是如果能量没有发生流动呢?就一杯热水放桌上,
作者: kaiway3 (Accelerator)   2022-01-01 21:30:00
纯量加梯度就有方向了啊,不然你以为梯度是为谁而设立的
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:30:00
物理上除非绝对零度不然水分子都在动?
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:31:00
当然,所以这时候定义热能的方向是粒子移动的方向吗?
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:31:00
绝热系统假设能量不流动,不孤立系统dE为零不就两个不同的孤立系统在交流以前就是2个零啊
作者: ayaneru (ayaneru)   2022-01-01 21:34:00
炮姐的三马赫硬币根本是渣随便弄一把机炮就比她强了
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:35:00
为什么?应该可以把一杯10度的水去跟绝对零度比较,算出他的热能量吧?泡姊自己也有说确实一把机枪就比他的硬币邱了不过他也不会去跟机枪正面对决啊到底为什么能量一定会有方向?我只是想问这点啦
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:39:00
孤立系统的绝对零度在哪?
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:40:00
电磁砲是招牌技能,实际上炮姐的能力像万磁王操作铁砂加上一堆硬币直接当浮游砲在旁边飘来飘去没事射几个出去才是正常的打法吧
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:40:00
绝对零度只是一个温度,他不用在哪里吧?
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 21:42:00
起码不在孤立系统里啊!你会算潜能就是预期它有流动方向啊,你的熵到底发生什么事了
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:44:00
高中没学过那个
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-01 21:46:00
对R。辛苦你了,总之能量有方向性,我下次去问我物理老师同事
作者: comicreader (燃烧的狐狸)   2022-01-01 21:51:00
事物变化后总熵值会增加,你可以想像冷热水互相接触热水总是变冷,冷水总是变热,这其中的能量传递跟
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 21:53:00
原来n大是老师吗XDDD
作者: comicreader (燃烧的狐狸)   2022-01-01 21:54:00
子系统温度变化可以用于计算熵值,或许你可以想像整个系统的状态改变是必须遵循某种基本定律才可以发生,是为熵值变化,在物理学上通常与系统能量息息相关,在资讯学上则为资讯不可减少,衍生问题例如黑洞把东西吃下去万物均一,那么其中蕴藏的情报哪里去了深入了解找热力学研究,要讨论先搞清楚基本再来切戳位能的确算是能量,请千万不要拿这个去问物理老师他会怀疑你居心叵测问这基本想干什么
楼主: chung2007 (2007)   2022-01-01 22:08:00
还好吧,学生常常会问一些怪怪的问题,老师应该很习惯吧很习惯吧
作者: Bansar (Bansar)   2022-01-01 22:10:00
质能方程式就可以看出把能量定义为向量会有问题
作者: comicreader (燃烧的狐狸)   2022-01-01 22:10:00
怪怪的问题跟不长眼的问题层级有差,怪问题可以有新解答,有些问题只是学艺不精,就是这样
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 22:14:00
质能方程式最妙的地方就是本来是纯量的质量能对外作功
作者: Bansar (Bansar)   2022-01-01 22:17:00
那把能量转质量是对谁作功?
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 22:17:00
别忘了相对论质量的参考点可以换考倒我了,能量转质量在我的认知中是逆熵
作者: Bansar (Bansar)   2022-01-01 22:21:00
我之前上过相对论 但我不知道质量参考点可以换 有相关资料吗?就以两个光子对撞 产生正负电子对我没看到其中的向量性
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 22:24:00
我不是说质量参考点,是“相对论质量”参考点,这个应该可以换的吧?你或许比我还专业我的解释是dm/dt就有一个方向,指向哪恕我无法理解
作者: derek625 (学着的学渣)   2022-01-01 22:29:00
能量是纯量 至少我的普物课本上是这样写的
作者: ashrum (玄凤阿修拉姆)   2022-01-01 22:30:00
普物课本还说时间是纯量
作者: Bansar (Bansar)   2022-01-01 22:31:00
时间的确看起来有方向性 以物理学来讲它不是严格定义的向量以相对论里Minkowski space 它是一个座标
作者: ilohoo (ilohoo)   2022-01-02 00:28:00
地球的品质?这边的质量是真的质量不是品质啊
作者: ndhuctc (神夜天月)   2022-01-02 02:56:00
你们楼上讨论都知道什么是W=Fdot S,数学上这是内积耶谁这么厉害说内积是向量的
作者: nahsnib (æ‚Ÿ)   2022-01-02 09:45:00
不是我,不要算到我头上

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