如果太阳消失 人类会怎样

伤我心太深

如果有一天，太阳突然消失了，地球及其上的人类要多久才能感觉到变化呢？如果只说光的问题，很好解答，8分钟而已(光线从太阳到地球的时间)，但太阳消失后地球何去何从，看的是引力，它的传播速度又是多少呢？
知乎用户“細推物理須行樂”给出了非常详尽的解答，首先最直接、最简单的答案就是：在弱场背景下的引力波是按光速传播的。换言之，也是过8分钟，地球就会感觉到失去了支柱。


太阳会突然消失吗？

当然不会，即使消失，也不是瞬间就没了！
【首先要辟谣了：太阳不会无缘无故的消失，除非太阳附近的哪些UFO群把太阳能量吸光！当然这些都是人类乱想的，不过也没关系，我们中国人都储存了很多蜡烛，很多地方都脱销了。】

太阳质量大约是地球的33.3万倍，每秒产生的能量相当于1千亿颗氢弹爆炸产生的能量。太阳巨大的质量使它在太阳系中支配着万有引力，将8颗行星束缚在轨道当中。如果太阳下一秒就消失，那么会发生什么情况呢？这看似愚蠢的问题事实上曾经是爱因斯坦思考的一个重要问题。

万有引力：当太阳消失时，由于光线传播到地球大约需要8分钟，因此在太阳消失8分钟内我们仍然能够在天空看到太阳。由于万有引力的速度与光速相当，因此在灾难降临前我们还有8分钟时间。

永恒黑夜：我们不会处于完全的黑暗当中。宇宙中的恒星仍然发光，地球上的电仍然存在，因此只要有能量城市就不会完全黑暗。即使是太阳系的其它星球在短时间内也仍然可见。当太阳消失8分钟后，光合作用将完全停止。大多数小型植物都将在数天内死亡。我们最需要担心的是地球表面温度，平均温度将在一周内降低到0摄氏度，一年后将降低到--100摄氏度。地球海洋将变得越来越冷，最终结冰，让地球成为一颗冰冻星球。

地球上部分生命将存活数十亿年：地球上的生命将遭遇黑暗和孤独，而且我们难以了解人类在这种情况下是否能够存活很长时间。生活在地球海洋火山口附近的动物将继续存活数十亿年。这是因为它们的生活并不依赖于太阳。

以后会怎样：现在地球正以30公里每秒的速度围绕太阳运转。如果太阳消失，它的引力也会消失，但是地球的速度会保持不变。地球将向远离太阳中心点的位置保持直线飞行，消失在无尽的冰冷宇宙中。

理论上讲，只要超光速行驶某一物体，就会达到物理上的时光扭曲，也就是穿越时空，按照人类发展水平未来不排除可以超光速，但是如果未来的人们能穿越时空，那么就应该有来自未来的人们来探望我门，但事实上没有，也就是说未来人类至少不可能掌握时光倒流的技术。下一个论证：（本论证纯属无聊时候想的）如果生命是由无生命物质转化来的，那么我认为我们就是行尸走肉。首先，你怎么证明你就是你而不是别人，你为什么会有各种奇妙的感觉，你为什么会感觉有些事情貌似在梦境里见过，如同做梦一样。你又怎么证明你不是活在梦境里面？

“弱场”就是场强很弱的场，比如太阳系的引力场，而黑洞周围的引力场就是强场。

经典的牛顿万有引力公式不包括时间，所以牛顿引力是瞬间完成的，是一种“超距作用”。对此牛顿无法解释，他也从未对引力的起因提出过任何假设。
静电场的库仑定律也是如此，都是表明一个“源”让一个产生一个“场”。给定一个“源”，比如质量或者电荷，就在周围的空间瞬间产生一个场，牛顿引力场或者静电场。一旦“源”消失，周围的场也瞬间消失。牛顿引力场和静电场都不能脱离源而存在。
在麦克斯韦之前，人们并不知道电场或者磁场是如何传播的，但库仑定律并不是电磁场的全部，于是等到麦克斯韦将库仑定律(对应高斯定律)、法拉第电磁感应定律、推广的安培定律等结合起来，得到了一个波动方程，人们才知道，电场和磁场都是以“波”的形式传播的，而且速度就是光速，最重要的是，电磁波可以脱离“源”而存在，而自由传播。
同样的事情发生在引力身上。
牛顿引力是关于“引力势”(标量场)的理论。就像静电势是一个标量场、却不是电磁场的全部一样，标量的牛顿引力势也不是引力场的全部。
这一点直到牛顿之后三百年，才被爱因斯坦发现。
在爱因斯坦的广义相对论中，引力被一个张量场描述。一个物理的引力场有六个自由度：两个标量自由度、两个矢量自由度、两个张量自由度。牛顿引力势，只相当于两个标量自由度中的一个。
更细致的研究发现，在这六个自由度中，只有两个张量自由度才能自由传播，即满足无源的波动方程，且传播速度在弱场背景下正是光速。
这两个张量自由度被称为“引力波”。

而另外的标量、矢量自由度，都不能脱离“源”而存在。这里的“源”，可以是“质量”，也可是张量自由度即引力波本身。
在真空中(比如地球太阳之间可近似为真空)不可能有产生引力场的“源”，于是在其中唯一可以传播的只有引力波。打个比方，引力波是汽车，而标量(牛顿引力势)、矢量自由度都是坐在这辆车的人，跟着动而已。
回到引力如何传播的问题。
以地球如何感受太阳引力为例，更确切的图像是：太阳产生引力波，以光速传播到地球所在的位置，而引力波传播的同时，也携带着另外四个自由度一起传播，最终在地球的位置产生完整的引力场(六个自由度)，然后地球感受到这个引力场——当然，也包括牛顿引力势。
所以，即便太阳有一天突然消失了，我们需要在8分钟后才看到天黑了；同样，在8分钟后的同一刻，才感觉地球突然被甩了出去。

(这张图很大很大很大)

麦克斯韦1865年得到电磁波动方程，12年后赫兹就证实了电磁波的存在。遗憾的是，广义相对论诞生已经100年了，至今仍然没有直接探测到引力波。
目前测量引力传播速度的实验，通常是观测太阳、地球、月亮系统的重力变化，实际上只是观测牛顿引力势的作用时间，不过因为牛顿引力势总是坐在在引力波这辆跑车上，所以也算是间接测量了引力真正的传播速度。


假如太阳消失 地球生命持续多久？


如果你把一杯热气腾腾的咖啡放进冰箱，它肯定不会马上变冷。同样的道理，如果太阳‘关’上了（物理学上没有这种可能），地球也会保持温暖——至少与地球外的太空相比是这样的——几百万年。但是居住在地球表面的人类会更快地感受到寒冷。

一周之内，地球表面平均温度会降到华氏零度以下（—17.8℃）。一年之内，地表温度会降到华氏—100度以下（—73.3℃）。大洋的表面会结冰，但是，这一末日前奏也会起到保温效果，冰层会减慢底下海水的冷却速度，几十万年间海水都不会完全冻住。几百万年之后，地球的温度会稳定在华氏-400度左右（—240℃），因为这时候地核发出的热量与地表辐射进入太空的热量将达到平衡，加州理工学院的行星学教授大卫•斯蒂芬森解释说。
尽管有些生活在地壳内的微生物会幸存下来，但是大多数生命体会在后太阳时代的很短时间内消失。光合作用会立即停止，几周之内大部分植物死亡。由于代谢变慢和大量糖份储存，大型的树木会继续存活几十年。由于食物链最底层消失，大部分动物会很快死亡，食腐动物可以依赖其他动物尸体苟延残喘，直到严寒将它们冻死。


人类可以借助潜水艇生活在大洋底部最温暖的深处，但是更好的选择似乎是核能或地热能驱动的人造栖息地。冰岛是一个不错的去处。罗切斯特大学天文学教授埃里克•布莱克曼说，冰岛目前87%的民用能源来自地热能，而这种能源在太阳消失后还可以继续开采使用几百年。
当然，太阳的作用还不只是给地球传送热量；它的引力使地球按一定轨道运行。如果它的质量突然瞬间消失（当然，这同样不可能），地球会像系在绳子一端的球在绳子断掉后飞向太空深处。