如果太阳被压缩到地球大小，人类文明还能存续吗？

本文基于回答网友问题，见截图：

这个问题有违科学常识。自然界或者任何非自然力量都不可能让太阳“平移”到一个地球大小的体内，粒子还保持着被移动前的运动状态，还保持组分不变。

太阳的组成物质主要是氢和氦，占整个太阳质量的98%以上，其他更重元素只占不到2%。由于温度很高，太阳物质是以等离子态存在，平均密度只有1.4g/cm^3。如果将其压缩到地球大小，密度就加大了130万倍，从现在约为1.4g/cm^3，提高到1800kg/cm^3。

让太阳压缩130万倍，需要极其恐怖的压力，压缩过程物质的状态自然随之改变，怎么可能还保持之前状态不变、组分不变呢？

让太阳压缩到地球大小的压力，只存在于恒星演化末期，且只有太阳类恒星才能做到。

太阳质量8倍以上的恒星和小于太阳质量0.8倍的恒星，演化末期核心压力都不会留下地球大小的天体，这是另一个话题，本文就不展开说了。因此，只有太阳质量0.8到8倍的恒星（后面成类太阳恒星），在演化末期才刚好具备这种压力。

类太阳恒星演化末期，当核心的氢核聚变熄灭后，突然失去了抵御引力压的核心辐射压，维持主序星稳定的平衡打破了，恒星自身引力让外部物质向内急剧坍缩，形成巨大引力收缩压，这种坍缩压力高达令人恐怖的1.9*10^22Pa，也就是1.9亿亿个大气压。

在这种压力下原子也被压缩了，物质被更紧密的挤在一起，核心就诞生了一颗高致密天体~白矮星。白矮星的典型体积就是约地球大小，换句话说，只有在如此的高压下，太阳这么大的质量，才能够被压缩成一个地球大小。

目前地球上自然界最大压力在地核，约360万个大气压；在实验室人工制造出的最大瞬间压力为1000万个大气压，将太阳压缩成地球大小的压力，是这个最大瞬间压力的190亿倍。

在这种压力下，原子被压碎了，核外电子成为自由电子，原子核则被挤压在一片电子海洋中，原子体积被压缩了数十万倍，此时，泡利不相容原理就生效了。所谓泡利不相容原理，是量子力学中的一条基本规律，是指由费米子（如电子、质子、中子）组成的系统中，任何两个或多个费米子不能处于完全相同的量子态。

这样，电子为了不挤在同一个量子态，相互之间产生一种不依赖温度的量子斥力，这种斥力被称为电子简并压力。白矮星就是依靠电子简并压支撑着自身天体形态，其体积正好约为地球大小。

在自然界，太阳类恒星在演化末期会膨胀成巨大的红巨星，外围气体物质会逐渐抛撒到太空，损失部分质量。太阳最终留下的白矮星，质量只有之前的0.5~0.6倍，因此这颗白矮星的密度约为1000kg/cm^3。

一般来说，要太阳质量5~7倍的恒星，死亡后留下的白矮星质量才会达到1倍太阳质量，这种白矮星的密度将达到1800kg/cm^3以上。这种白矮星的表面重力将达到3.27*10^6m/s^2，是地球原重力9.8m/s^2的33万倍；表面逃逸速度将达到6500kg/s，是光速的20%以上，任何靠近的物体，都无法逃脱。

那么，如果太阳突然变成了白矮星，对太阳系和地球会有一个什么影响呢？

看过时空通讯文章的朋友都知道，引力大小是与相互作用两个天体的质量乘积成正比，与它们之间质点的距离平方成反比。因此，太阳质量1：1变成白矮星后，其引力并没发生改变，而依靠太阳引力形成的太阳系，结构自然会依然稳定，各大行星与卫星、矮行星、小行星，以及柯依伯带乃至奥尔特云带的冰质天体等，运行轨迹不会改变。

似乎一切看起来都相安无事，但实际上一切都将改变。

最大的改变就是失去了光明和温度，随之而来的就是黑暗和极寒。

有人可能会疑惑，白矮星刚形成时表面温度高达8万到10万K，是太阳表面温度的十几二十倍，为啥会黑暗极寒呢？其实这个并不难理解：白矮星只有地球大小，体积只是现在太阳的130万分之一，表面积只有太阳的1.2万分之一，能量和光度自然就大大缩水了。

而且，白矮星的辐射频谱与太阳已经完全不同了。太阳的电磁辐射波段分配比例为：红外加可见光波段约占90%，紫外和高能光波段只占约10%；而白矮星则是：红外和可见光波段只占5%，紫外和软X射线等高能辐射占据了95%。

只有红外和可见光才能带来温暖与光明。白矮星只有少得可怜的红外和可见光波段，其极紫外和软X射线等高能辐射，不但没有热效应，而且破坏力强，不仅不能保暖，反而会像一把锋利的手术刀，直接剥离幸存行星的大气层，并轰击地表。

太阳变成白矮星后，即便距离较近的各大行星也无法再接受到热辐射，且昼昏夜暗。这就是让整个太阳系快速冷却，最终冻结的原因。迄今为止，整个太阳系只有地球上存在生命，因此，其他星球只是物理状态的改变，地球则面临着末日灾难：生态大灭绝直至生命终结。

没有了阳光照耀，虽然处于黑暗中，但在地球上依然可以区分白天黑夜。因为白矮星的光度还有太阳的百分之一，视星等可达-21.74等，这种亮度比满月-12.7等要亮4000多倍，比最亮的星星金星-4.6等要亮700多万倍。

但由于白矮星极小，只能看到极其刺眼的一个针尖般大小的蓝色亮点。这个亮点，会将地球表面照度达到约600~800 lux，相当现在白天室内的亮度，看书和走路都没有问题，山水都能看清轮廓。

不过这种光是冷蓝色强光，虽然亮度够用，但无任何热感，整个白昼呈现一种诡异阴森状，犹如影视中的地狱景象：天空漆黑、所有物体都呈现惨白状，阴影也是幽幽蓝色，绿色植物与一切物体都是灰白发青的色调。

这是光热彻底剥离的光，虽然有光，但世界冰冷。不过，此时倒是观星的好时候，没有了阳光、灯光和大气的干扰，天上繁星比现在任何时候都要清晰和明亮。问题是那个时候，还有观星者吗？

灾变大致会遵循如下过程：

从太阳突然变成白矮星的那一刻，红外供暖和光照被突然切断，此后地表就只有散热而无接收，全球气温开始断崖式下跌；失去持续热源，大气环流、季风、洋流快速停滞，极端气候灾难肆虐全球；白矮星的高能射线击穿高层大气，臭氧层被破坏，地表失去防护；没有了阳光，光合作用停止，植物立刻停止生长枯萎死亡，海洋浮游生物也大规模死亡，陆地和海洋的基础食物链都断裂。

之后一个月内，食草动物大量死亡，食肉动物紧随其后相继灭绝；气温持续暴跌，白天降到零下，夜晚极寒，海面开始大面积结冰；10年内，复杂陆地生命清零，气温降至-70℃~-120℃，大陆逐渐被冰壳覆盖；100年内，海洋冰层加厚至数十米，大气逐步稀薄化，中浅层鱼类、珊瑚等生物全部灭绝。

随后的1000年，全球平均气温逐步降至并稳定在 −200℃ 上下；地表被厚层冰壳包裹，所有液态水永久消失；地表细菌、微生物全部被冻死，生命绝迹；仅剩两类生命苟活：地下数千米岩层深处、依靠地热化能生存的极端微生物；深海海底热泉附近，依靠地球内部余热存续嗜热微生物。

那么人类在这种剧变的环境中，还有生存机会吗？

极大概率：灭绝；极小的概率：留种。

生存在地表的人类，没有任何能力能撑过三五年。因为在三五年内，农业完全崩溃，粮食生产绝迹；极端低温摧毁所有城市基础设施、能源管网、水电系统；极端气候肆虐，冰封、缺氧区域扩张，常规人类生存体系完全瓦解。

三五年后能够继续生存的，只能在深层地底下。前提条件是，灾难发生前，或者灾难发生几年内，能够建立起深层地下避难所，这个避难所必须具备：采用地心地热供暖或核能永久供电，维系密闭循环的生态系统，具备人工光源种养殖基地，可以隔绝白矮星高能辐射与地表冰封环境等。

如果具备以上条件，小规模封闭社群或许能够稳定生存一段时间，但必须尽快寻找出路，否则资源、繁衍都将受到严重威胁，且随着文明退化，很快还是灭绝。凭人类文明现在水平，这种情况近乎异想天开，或者说即便有这个能力，在那种大灭绝背景下，这种“少数人的天堂”，也很难被将要死去的芸芸众生允许存在。

还有一个保留人类种子的途径，就是星际殖民。但说说大话可以，实现的概率几乎为零。因为在这种灾难面前，即便移民火星也难以苟活，只能飞出太阳系，寻找另一颗可以给人类温暖的恒星。但凭现在的人类科技水平，飞出太阳系还只是梦想，连科幻也算不上。

而且，灾变留给人类的时间窗口很短，最多只有几年，失去太阳能源后，全球工业快速崩塌，火箭、航天开发系统会很快停摆，卫星等遥测设备早就被毁损，拿什么出逃呢？

人类文明发展至今，可以上天可以入地，从微观粒子到宏观天体，似乎已经很了不得了，但在大在宇宙级灾难面前，依然渺小得不值一提。所以，只有致力发展科技，尽快提升文明等级，走向深空，早日飞出太阳系，人类才有更多的存活与延续机会。

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