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如果人類轉化成暗物質會怎樣?立即「隱形消失」

1月
16
2018

2018年1月16日03時 今日科學 cnBeta

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摘要:

人類身體大約由10^28個粒子構成,這些粒子都是束縛在一起。通常人們的體重在50-100公斤之間,並且很大程度局限於地球表面。然而,暗物質的表面卻完全不同,它不與核力或者電磁力相互作用,它不會與其它粒子或者自身發生碰撞,它只經歷一種引力作用,據我們所知,這是唯一對暗物質發揮作用的力量。那麼,如果你的身體里所有粒子都被轉化為暗物質粒子,你會發生怎樣的變化呢?

在地球上,我們是由正常物質構成——大部分是原子形式。在亞原子等級,人體原子核通過強核力結合在一起,從而使元素周期表中大量元素能夠穩定共存在人體之內。電磁力將我們的身體聚合在一起,這些原子結合形成分子、細胞、器官和整個身體。地球引力作用使人體保持在地面上,而地球上原子之間的電磁力阻止我們「跌穿」地面,與此同時,地球圍繞太陽運轉,太陽在銀河系以獨特曲線軌跡運行。

國際空間站環繞地球運行,而地球環繞太陽運行,太陽在銀河系以特殊的曲線軌道形式運行。

但如果不在正常情況下,我們的身體成分轉變為暗物質,那將發生怎樣的變化呢?

如果人體不是標準模型粒子構成,而是經歷所有基本力的完全集合作用,我們將過渡為由粒子構成,依據當前我們所知,它們將僅與引力發生交互作用嗎?首先,發生在你身體上的變化是你的身體將不再以任何方式聚合在一起,其他人會發現你立即消失。將人體原子核和質子結合在一起的核力將消失,導致原子和分子聚合在一起的電磁力將消失,你的細胞、器官和完全身體將無法聚集在一起。

相反,由於這些粒子熱運動的平均速度大約3000米/秒(對於每個質子和中子),一旦暗物質進入你的身體,將在你體內四處分散,以任意方向移動。但即使在這種速度下,這些暗物質粒子仍被束縛在地球上,因為它們仍低於逃逸地球引力牽引的速度要求。

儘管銀河系大多數暗物質存在於一個巨大光環之中,但是每個暗物質粒子在引力作用下沿著一個橢圓軌道運行。

每個粒子,儘管在許多隨機方向上移動,卻能突然進入一個以地球為中心焦點的橢圓軌道,如果沒有電磁力阻止暗物質穿過地球,那麼它就會這樣做,直至它反彈至最初位置:一段大約88分鐘的旅程。

值得注意的是,構成你身體的暗物質粒子不會損耗任何能量,因為除了引力之外沒有其它作用力對暗物質發生作用,它們將繼續無限期延續其軌道運行。有時在地球表面升起,再返回到構成人體的最初位置,儘管兩者不是同一時間。你永遠不會使用暗物質粒子重塑你原始身體結構,但是每個粒子都會穿過你身體所在的位置,那一刻它將變成暗物質。

如果你的身體是由暗物質粒子構成,那麼這張圖片將非常形象地描述你,你存在的效果如同煙霧一般,這是最恰當地描述你的轉變過程。其他人無法看到你的存在,你體內的暗物質粒子以任意方向涌動。

如果你體內的暗物質粒子以相當於你體內質子的速度運行,就會形成一個以地球中心為焦點的大致橢圓軌道。因為它不會與物質發生交互作用,只是簡單地穿過固體地球,仿佛固體地球是一個真空區域。

因為地球、太陽、銀河系以及我們所知的一切事物都遵循萬有引力定律,這是最終導致暗物質表現不同於地球原子的唯一不同作用力。作用於地球旋轉的月球和太陽潮汐牽引力,將導致地球自轉非常緩慢地減弱,大約每年會延長時間10-20微秒。每天的時間輕微延長,意味著地球表面的任何事物,從地面至海洋和大氣層,都需要花費更長的時間才能返回起始點。

由於地球自轉速度逐漸變慢,暗物質將隨著時間緩慢地漂移,遠離其初始位置。暗物質不再受引力之外任何作用力的影響,因此即使地球自轉速度改變,暗物質也不會發生反應。僅一年之後,暗物質返回的位置將減小0.5米,隨著時間的推移,將以幾何級數增長。十年之後,你最後的一個位置將與暗物質返回位置相距0.5公里。

如果一個人的身體是由暗物質粒子構成,情況會與正常人有什麼不同嗎?

只要存在地球引力,太陽系和銀河系仍然正常運轉,那麼曾構成你身體的暗物質仍被束縛在地球上。它將相對於其它所有物質產生漂移,在一個近似橢圓的軌道上運行,在地球內部度過大部分時間。偶爾它將返回你身體的原始位置,因為暗物質在工作期間不會損耗作用力。沒有其它作用力,如果你變成了暗物質,你就會停止作為一個被束縛的實體存在,這是真的。

但如果沒有這些耗散力,這些暗物質粒子將回到你的身體初始位置,即使隨著時間的推移,地球自轉速度發生了變化。在最基本的方式下,能量和動量的真實守恆,將解釋暗物質的行為特徵。


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