第七章 小学算术
赵艳:“铁不够用。”
你们地球派拿出的第一方案,就是古代科幻小说《流浪地球》给出的方案:建造12000台重核聚变发动机,每台高达11000米。
我们少算点,假设发动机是个圆锥体(发动机其实是体积更大的截圆锥体),底面直径也是10000米。圆锥体的体积V=π×R2×h÷3。 那么V=3.14×(10000/2)^2×11000÷3≈287833333333立方米
假设发动机只有1/20的空间是铁:287833333333÷10≈14391666666立方米。
每立方米铁重7.85吨。那么一台发动机至少需要14391666666×7.85≈112974583332吨铁,也就是约1130亿吨铁。
世界铁矿石资源量大约8000亿吨,含铁量顶多2300亿吨,工业储量只有930亿吨。还不够1台发动机的。
孟宪亮质疑:“满大街跑的车不都是铁么,铁会那么少?”
赵艳:“其实算算就知道。”
全球家用轿车6亿辆,就算平均自重1.5吨,全是铁,只有6×1.5=9亿吨铁。
全球商用汽车2.4亿辆,就算平均自重10吨,全是铁,只有2.4×10=24亿吨铁。
全球汽车熔成33亿吨的正方体铁块,它只有4.2亿立方米,边长不到740米。
孟宪亮:“谁说只能用铁?还有别的金属呢!”
赵艳:“的确,地壳中,铁的含量占4.75%,金属丰度排行第二。排名第一的是铝,占8.3%。但世界铝土矿资源量估计只有750亿吨,已探明储量只有280亿吨。含量排名第三的金属,是钙…”
彭莉在旁帮腔:“你要是从外星采集、运回地球,就算有200年时间也来不及。有那功夫,搞搞太空单程观光旅游,慢悠悠坐飞船跑掉多好。”
第八章 地狱无门
赵艳:“对呀对呀。不能否认,发动机还可以用到硅、碳、钛等各种材料,但其主要架构,必然是铝、铁、钛等常规金属,好用,量大。但是就算把铁、铝的空间占比从1/20降到1/200,也还远远不够用呀。”
地球派的李大为弱弱地问:“不是可以重核聚变么,用硅聚变成铁不行么?”
彭莉接过话茬:“一是来不及。二是就算聚变足够的铁,消耗和产生的热量也够毁灭地球的了。在21世纪,全球核弹只有大约1.5万枚,全部爆炸可以毁灭地球生命,而真正参与裂变的铀、参与聚变的氢,只有几万公斤。如果聚变几万亿吨铁,你就想想吧。”
孟宪亮:“古人的方案不能照搬。发动机体积不用那么大,功率够大就行。”
赵艳:“你以为古人没想到么?底座太小,压强变大,那么大的推力,发动机直接就钻进地球了。实际上,就算按古人方案造发动机,底座也太小。从地球尺度上看,地球不是一个刚体,它更像一个软面团。想象一下,太空中,一团篮球场那么大的饺子面,你用手指去推,面团不会动,但你手指会戳进去。”
彭莉:“再说,地球发动机的动力,来自等离子喷射。如果喷不出大气层,则不能推动地球,如果喷出大气层,那就把空气也喷到了外太空。按照古人小说描写的喷射规模,还没等刹车成功,地球大气就被喷光了……”
赵艳插入:“何况,发动机推地球,为了保持加速方向,必须让地球停转,但你知道吗,地球平均半径6371公里,而赤道半径6378公里,这高出来的7公里,就是地球自转离心力甩出去的,其中很大部分是水。如果地球停转,这些水会涌向两极,淹没所有大陆,那才叫排山倒海,旧约中的大洪水就是指地球停转吧?这还不算,赤道的地壳也向下坍塌,挤压全球板块,造成全球地震,火山、海啸、大洪水…各位观众,欢迎来到地狱!”
地球派哑火1秒钟,转而以攻为守,开喷飞船派方案。
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