1根粉笔蕴含的能量,可以烧开足够全人类喝100年的开水吗?

宇宙探索
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而如今全球人口大概是70亿,每个人每天正常的饮水量是1500到2500毫升,我们就按照2L来算,如果都是把水从25度提升到100度,那么根据公式,我们计算得到一个人一天烧开水所需要的能量E是630,000J,那么70亿人365天烧开水所需要的能量就是1.6*10^18J,100年所需要的能量就是1.6*10^20J。

也就是说,即便是把粉笔全部转化为能量,这个能量要比全球人口100年烧开水所需要的能量小6个数量级。把粉笔的能量全部转化成能量仅仅能供给5000人100年烧开水所需要的能量。如果要供给全球人口100年烧开水所需要的能量,那大概需要把10万根粉笔完全转化成能量,但这也是忽略了科技水平是不是可以达到这个水准。

核聚变反应

很多人会说,既然湮灭这条路没法做到,有没有可能用核聚变反应的方式?

在核聚变反应中,氢元素的核聚变反应是最高效的,反应前后也仅仅只有不到1%的质量以能量的形式释放出来,意味着这比用湮灭的效率低了2个数量还要多一点。

而粉笔的主要成分是硫酸钙,并不是氢。因此,即便是我们想尽一切办法让粉笔进行核聚变反应,这个效率也会远远低于氢元素的核聚变反应。因此,这样的效率就会更低一些。假设完全湮灭的能量都完全不够,更不要说这种低效的核聚变反应了。因此,核聚变反应这条路也是行不通的,目前来看这条路径的技术也依然是达不到的。那还有什么办法?

把粉笔扔进黑洞

人类在发射深空探测器时,发射出的探测器速度并不快,但科学家想到了利用大型天体引力弹弓的特点来给飞船加速。比如:在科幻片《流浪地球》中,电影里的地球人也想利用木星的引力弹弓效应来给“流浪地球”加速。

大型天体的引力是可以给做功的。如果我们找一个引力巨大的天体,然后从这个天体上往下丢粉笔,那么粉笔在掉落过程中,引力势能就会转化成其他的能量。比如,如果我们在地球上扔铅球,铅球会在地上砸一个“坑”,这个“坑”就是铅球引力势能转化成物体的动能导致的。

如果我们选择“黑洞”来释放粉笔,而且是把粉笔碾碎朝着黑洞扔,那在粉笔灰掉落到黑洞时,由于黑洞的引力巨大,因此,就会巨大的引力势能被释放出来。这些引力势能最终会以电磁辐射和中微子辐射释放出来,然后我们拿一个接收器把这些能量接收下来就可以。

在这个过程中,释放出来的引力势能可以达到完全湮灭时的10%左右,要比核聚变反应更加高效一些。如果我们可以把100万根粉笔碾成渣,朝着一个黑洞抛过去,并且可以把这些能量都回收,那么这些能量就会够全球人口100年烧开水所需要的能量。

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