Гравитационный армагеддон: что физика сделает с плоской Землей за 37 минут

Приговор гравитации: почему космос не терпит блинов

С точки зрения классической механики и общей теории относительности любое тело во Вселенной стремится к состоянию с наименьшей потенциальной энергией. Для кучи мусора это — кучка на полу, а для планеты массой 6 × 10^24 килограммов — форма, близкая к сфере.

В астрофизике есть практические критерии: при массе порядка 10^21 килограммов (для сравнения, масса Цереры около 9,4 × 10^20 кг) собственная гравитация становится настолько существенной, что начинает «переигрывать» прочность горных пород и стремится привести тело к гидростатическому равновесию. Проще говоря, каменная «плита» размером с Землю невозможна по той же причине, по которой невозможна гора высотой в радиус планеты: ее раздавит собственный вес.

Сценарий коллапса: от диска к шару за один обеденный перерыв

Допустим, волшебство случилось. Перед нами идеально твердый (пока что) диск. Давайте проследим его судьбу по секундомеру.

T + 1 секунда. Горизонт поехал вверх. Если вы стоите на «краю» диска, вы испытываете гравитационное притяжение не строго «вниз» в пол, а вбок и вниз — к центру масс. Ускорение свободного падения направлено под углом к горизонту. Вы не просто падаете: вас сносит в сторону центра с нарастающей скоростью.

T + 5 минут. Кора теряет жесткость. Предел прочности гранита на сжатие — порядка 200–300 мегапаскалей (МПа). Давления, возникающие в массивном диске планетарной массы, превышают этот предел на порядки (как минимум на сотни раз). Порода перестает вести себя как твердое тело: начинается пластическое течение и частичное плавление. Планета теряет структурную жесткость и начинает течь, как вязкая масса.

T + 30 минут. Схлопывание вещества. Материя с периферии устремляется к центру со скоростями, сопоставимыми с космическими для Земли (порядка нескольких — десятка километров в секунду). Когда эти массы встречаются в центральной области диска, происходит столкновение чудовищной силы, и значительная часть кинетической энергии переходит в тепло.

Согласно простейшим расчетам через теорему вириала, переход от формы диска к форме шара высвобождает колоссальную гравитационную потенциальную энергию. Ее достаточно, чтобы не просто испарить океаны, а превратить всю планету в раскаленное облако кремния и железа.

T + 37 минут. Финальная стадия. Переход от формы диска к более компактной форме высвобождает огромную гравитационную потенциальную энергию. Ее достаточно, чтобы расплавить и частично испарить вещество, сформировав раскаленную, близкую к сферической, массу силикатов и железа. Далее гравитация и давление продолжают «сферизацию» тела, а остывание занимает уже геологические времена.

Вывод

Плоская Земля невозможна не потому, что «так сказали ученые», а потому что гравитация — диктатор формы. В нашей Вселенной объект массой с Землю стремится к состоянию, близкому к шару. Появление диска вызвало бы катаклизм с выделением колоссальной энергии. Чтобы плоская Земля существовала, пришлось бы менять сами законы физики.

Закладка

-

0

+

622

Twitter

VK

Telegram