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聪明的你已经发现了,这是一道比吃反物质还要炸裂的题目。如果知乎er硬要把所有东西吃一遍的话,那么一勺电子绝对是一道压轴菜。

吃电子的勇敢的题主,也将成为一朵最壮美的烟花,恭喜!
d( ̄▽ ̄*)b
子曰:工欲善其事,必先利其器

为了题主能吃到纯正的电子,我特地从知乎借来了镇站之宝:

题主要吃的电子有很强的负电,我们就让这个勺子能屏蔽电场磁场。


正片开始!



【数量篇】


题主是一名优秀的富土康流水线操作员。

你看,勤劳的题主已经在劳作了!


①一小勺是多少?
1毫升。10^-6 m³


②一个电子多大?

这个说法实际上相当不常见。

电子的波动性较强,我们通常用“电子云”来描述电子,而不去考虑电子的体积。

甚至有的科学家认为电子没有体积,这在历史上曾有过争论。



1948年,理论物理学家根据量子电动力学的理论,得出电子是没有体积的结论。
1964年,实验物理学家经过实验得出了相反的结果——量子电动力学是错误的,电子有半径、有体积!


图:不同的电子云



图:云的多样性

我们虽然不知道电子直径多大。但知道最大不超过多少



1989年华盛顿大学的汉斯·德默尔特发现发展离子势阱技术获得当年的诺贝尔奖,其通过实验是看能不能把电子放进我们能制造最小的势阱里。到现在为止我们还不能做出小到放不进去的势阱,但起码这样可以得到电子直径的上限。这种实验(Penning Trap)现时结论是电子直径不大于10^-22米(即10^-20cm)

我们取上述材料电子直径的上限,10^-22 m


为方便计算,我们将电子视为棱长10^-22 m的小立方体。


③需要多少电子?

我们将小勺子里塞满电子!诚意满满!
10^-6 m³/ (10^-22 m )^3 =

1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000个

也就是

10^60个

卧槽!这么多!去哪找这么多电子昂?

地球上够吗?

还真不够!

地球质量:5.965*10^24kg

地球的平均密度约为铁的一半;
1个铁的原子质量: 9.288×10^-26kg
地球的原子个数大约为:
5.965*10^24/9.288×10^-26×2=1.2845*10^50个

假设每个原子携带十枚电子。

10^60/10*1.2845*10^50=7.7851*10^8


这么看来,只需要把7.7851亿个地球的电子全部收集起来就可以了诶!



好了好了,都散了吧。













然而!

为了题主能如愿以偿地迟到电子,我把目光转向星辰大海!
邻人欣慰的是。
我们的宇宙还是能提供这么多物质的。
目前已知在宇宙中质量最大的恒星是大麦哲伦星系的R136a1,具有约315倍太阳质量。


只需要找六颗类似的同级别恒星,把它们的电子全部找出来就能满足题主的需要啦!
开心伐!
(别问我怎么把这六颗蓝超巨星拿过来用筷子夹)


【电磁力篇】

继续工作!
在题主添加第二个电子的时候,出现了一些状况



电子相互排斥,而且难以靠近。

为了抵抗这个作用力,

将电子靠在一起需要很大的能量。


所以我打算尝试用电子加速器把他们按在一起。

我将目光投向了CEPC


CEPC(Circular Electron Positron Collider)是在建的、全世界最大的电子加速器 。


图:CEPC-SPPC是一个长达50–70公里的环形加速器,是中国独立提出的新一代加速器的概念


The first phase will construct a circular electron-positron collider in a tunnel with a circumference of 50 – 70 km, and detectors installed at two interaction points. The machine is expected to collide electron and positron beams at the center-of-mass energy of 240 – 250 GeV, with an instantaneous luminosity of 2×10^34 cm^-2 s^-1.

由此可知,我大天朝的CEPC能产生250GeV的能量,这个能量足够吗?
要将两个电子互相靠近在直径以内,则需要……

k*e*e/r= 2.3103*10^-6焦耳

也就是14420GeV,显然不够
这还是第一个电子呢。。。


每加入一个电子,电势就会变得更低(负高),消耗的电势能就会更大。这样的电子要往小勺子里塞进10^60个!


接下来求塞满10^60个电子所需要的能量!


设第n个电子加入的电势能为En,则

En=k*(n-1)*e*e/n^1/3*r

考虑到n很大,将n-1项近似为n

En=k*n^(2/3)*e*e/ r=2.3103*10^-6* n^(2/3)

我再积个分求总能量

E=(163651249280*x^(5/3))/118059162071741130=

1.3862*10^94焦耳

以上

便是所需能量。






好了好了,都散了吧。





















但是为了题主能顺利的吃上一勺电子!我特地借来了这双筷子


图:可以凭空创造能量无视物理规律的筷子。





图:无论天黑天蓝天红天白天绿都在夹电子。。。



终于,

满满一勺子电子夹完了!



成就感MAX!!







【质量篇】


虽然电子质量很小,但是

1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

个电子的质量也是相当可观的。

m=10^60*9.1 × 10^(-31)=9.1*10^29 kg


参考:

地球:5.965*10^24 kg

木星:1.90*10^27 kg

太阳:1.9891*10^30 kg


这勺电子的质量相当于半个太阳!

如果这个勺子突然出现在地球上,我们模拟一下会发生什么(电场已被屏蔽)


首先给我地球配一个半个质量太阳的黑洞(模拟小勺子)

地球瞬间爆炸

这个时候移民火星的人才能活下来。

从火星看,天空中有两个太亮(一个是灼热的地球)

太阳系彻底崩溃

杂乱无章的N体运动

火星被引力弹弓弹走。

人类,完。



其实刚才对于质量的计算方法是不对的。

实际上,题主一小勺电子要比半个太阳重得多。




下图原因。

这么说来,那一勺电子的质量不是半个太阳

将电子之间的电势能换算成质量,是

1.5402e+77kg

其实不算多,也就比宇宙的总质量多出了24个数量级。

24个数量级。。。。

24.。。。

。。。




【尾声】

题主觉得时机成熟,

于是拿起了1000000000000000000000000倍全宇宙质量的小勺子,

吃!

在一个普朗克时间内,小勺子的屏蔽消失,

巨大的电场力和引力波以光速向四面八方辐射。引力波将原子质子等等撕的稀烂。


光锥所能触及到的地方,一律毁灭。什么三体啊,歌者啊还是归零者,统统被引力波拉长,统统被电离


电离的光辉将照亮整座黑暗森林!


由于带电的特性,整个宇宙都笼罩在RN型黑洞的內视界中。这个黑洞,便是由那一小勺电子形成的。


在内视界,空间并不都指向奇点。物体不会永远落入奇点。这是一种只存在于理论的黑洞,然而却被题主实现了。


基本粒子在这场席卷中大洗牌,宇宙将以全新的面貌继续存在。可能会有新型星球,新的生命形式……



题主便成了这个宇宙的上帝(虽然早就挂了)




“要有吃的!”

最近熊孩子们炸地球有瘾啊……
如果吃一小勺中子星会怎么样?不同,宇宙中没有单纯由电子构成的天体,我们很难定义一勺电子有多少。这一小勺电子有多少取决于你的黑科技能把它压多密。
为了让这一小勺电子有点实感,不至于勺子里稀稀拉拉一团电子云,我们用黑科技把1g的纯电子压缩到1立方厘米的空间内,放到你的勺子上。
已知电子的质量约为9.109 382 91×10^-31 kg,电荷量为1.602 176 565×10^-19C
那么这一小勺电子的电荷量将达到约1.76×10^8C。
如此大的电荷量所产生的强大电场会瞬间撕裂2000km以内的空气分子,使其电离。
与此同时,被你挤成一坨的电子将释放10^26J数量级的巨大电势能……嗯,大概相当于几亿亿吨TNT当量吧……

嗯……炸完别忘了把勺还给我,这是知乎的镇站之宝。
为什么?