如果把太陽換成一個同樣大小的冰球，宇宙和地球會發生什麼樣的變化？

05-20

========編輯者注========
由於原題沒有注釋，故可以分為等體積和等質量兩個方向來討論。
__________提醒說明__________________
天文上的冰不一定非要是一氧化二氫，其他的比方說甲烷，也可以是冰。此外，絕對零度的球狀物體也可以昵稱為冰球。希望有天體物理學相關的大佬看到這個有意思的腦洞。

4/26/2018更新：

和一個物理系的同學聊了聊，得出結論：不會點燃核聚變。

事實上，太陽本身的質量根本不夠發生核聚變的。之所以能發生核反應就是依賴它龐大的粒子數量。

這個圖講的是「量子隧道效應」上面艱難的推著石頭的小人是正常的反應過程。形象的例子就是想要到對面（完成反應）就必須翻過山（達到啟動能）。然而上帝是扔骰子的，所以在一個非常小非常小的概率下，一些不科學的事情會發生。莫名其妙的粒子會跑的和別的粒子很近，然後忽略掉吸收啟動能量這一步。這個概率非常小，只有恆星級別數量的粒子量子隧道效應才會變得顯著起來。而太陽核聚變的反應，更像是翻過一個山坡然後跌進一個很深的盆地，就是說它釋放出的能量會遠遠大於爬過山所需要的能量，所以原先周圍苦於沒有足夠能量的粒子就正好吸收了這部分能量達到的可以發生反應的溫度。（之所以說太陽里的反應是因為這取決於環境，自製的聚變反應堆很難長時間維持核聚變）

現在考慮冰球的問題，氧的相對原子質量要比氫大得多。（約不到16倍）所以同等質量下粒子數要少很多。（同等體積的話，質量更小，粒子數就更少的可憐了）而點燃氧聚變要比氫聚變難得多。所以……一首涼涼送給太陽。所以，從某種角度來看，提問者說的沒錯。地球會實被凍上，不會到絕對零度，但是會很冷。等到太陽塌陷產生的熱量消失之後，地球就非常接近絕對零度了。

至於寒氣嘛……熱力學雖然規定了熱量一定是從熱的物體向冷的物體傳導。但是寒氣從工程學的角度上講可以理解。在空氣中，冷空氣是可以通過擴散傳播的。

（不然我們研究製冷循環幹什麼）

寒流，冷空氣，這些詞出現就是因為空氣的導熱性的問題。熱傳遞不是一瞬間完成的，所以有的時候會發現流體導熱介質中一團團溫度不均的粒子可以發生各種方式的移動。當太陽的輻射消失之後，大氣層里的空氣會急劇降溫，那麼這些空氣相對於沒被降溫的空氣不就是「寒氣」了嗎？

當然，題目最大的問題在於所謂「寒氣」不是靠輻射傳播的。它傳播需要介質。

以下是原答案：

________________________________________________會塌陷升溫變成一個很暗的氣態的行星或者矮星……固定體積沒有意義畢竟恆星級別的引力場會讓物質都撕裂成原子堆在一起（詳情可以百度：潮汐力啊，洛希極限啊之類的概念）現在問題來了，由於我數學不好，也沒有好好學習天體物理……有人能幫忙算一算，這些的氫和氧到底數量足不足夠通過量子隧道效應點燃核聚變呢？

只能說，物理不好好學，光有腦洞，真問不出什麼有水平的問題。

且不說質量體積都相同這個情況怎麼處理，宇宙的背景溫度比形成冰的溫度低多了，到時候還是太陽由於大量物質聚集發生核聚變向周圍空間傳遞熱量，可不是題主幼稚地認為像一個雪球在室溫環境中傳遞冷量。

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以上是原始回答，以下是一些補充。

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我剛看到這個問題的時候，描述是這樣的：地球上的人都能感受到太陽發出來的光和熱，如果把太陽變成同等質量體積的冰球，地球上的人會不會感受到來自於太陽的寒氣？

至於是不是有點幼稚，大家隨意。至於我是不是有點嘲諷，是不是有點狂妄，是不是有點秀優越，是不是有點目中無人，大家隨意。至於問題的答案，其他回答包括我這個隨意寫寫的回答結論基本上大同小異。至於題主是不是一個充滿想像力的少年，我想能知道質量這個概念，初中物理至少學過吧，我不認為我的回答有超過九年義務教育階段的任何知識。

嗯，作為一個路人強答一波吧。

宇宙中的天體有一個說法是質量為王，所以把太陽換成冰球，那也要看質量。同質量下，冰球內部會因為引力壓縮產生高溫（說法不嚴謹，大概這個意思），先是形成等離子態，這個狀態下就不存在冰的概念了，已經早就分解成單質了，然後溫度繼續增加，直到核心產生聚變，然後繼續聚變下去，不過因為雜質比較多，沒有太陽原來那麼耐燒。同等體積，大概相當於0.7個太陽質量，那麼正好可以點燃，和上一種情況一樣。另外，如果出現突然置換的情況，那麼會保持一段時間的黑夜，然後目睹太陽的點燃，然後我們就被狂暴的新生太陽給全滅了。（新誕生恆星不穩定，會時不時狂暴一下）。

下面安利：【135：太陽之死】在線收聽_原來是這樣？！_荔枝

可以聽一下，估計能有一個自己的答案了。

感覺題主對太陽持續發光發熱的機理存在誤解。

首先，宇宙太大了，太陽對宇宙的影響還沒有牛的一根毛對牛的影響大。

其次，宇宙中空曠區域溫度接近背景輻射溫度，大約-271℃，遠低於冰的溫度，所以太陽換成冰球不考慮自身引力坍縮也只是將太陽與背景輻射溫度溫差從6000多攝氏度變為將近300攝氏度，仍然高於背景輻射溫度。

最後，太陽能燃燒，當然，燃燒作為描述太陽的詞並不準確，並不是因為其組成成分特殊，而是由於大量物質聚集，由於引力導致坍縮，中心壓強非常大，並且由於滿足近似孤立系統，坍縮過程可以認為能量守恆，勢能轉化為內能，導致中心溫度上升，最終點燃第一次聚變。所以說恆星的生成並不依賴組織的成分，任何元素大量聚集都能形成可以發光發熱的恆星，區別只有臨界質量與體積。

剛學理論物理，沒選修天體力學，大神覺得說的不對歡迎指正。

1：太陽的密度並不比水高多少：1.4g/cm^3。所以，地球的軌道會往外移一點，並沒太大變化。

2：考慮到水中的氫元素比例太少，所以直覺上估算一下，應該大概率不會發生核聚變，於是在重力坍縮作用下，形成白矮星。剩餘的小概率會變成褐矮星。

3：熱量可以通過光子輻射出去，而「寒氣」，實話說物理上並沒有這個概念。事實上，以宇宙背景溫度3k來說，只要沒有接收足夠的熱輻射，地球上300k左右的表面溫度往外輻射，一兩個月估計就成了冰球——這比「寒氣」厲害多了。

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關於冰太陽的氫能否重新點燃，說一下我個人的觀點：

其實太陽中，能夠發生核反應的區域，應該比大多數人想像的要小：只有太陽最中心的1%到2%的體積——也就是所謂的核心區。

而且，總質量越小的恆星，其核心區佔總體積的比例就越小，小到一定程度就是0了。所以，既然冰太陽的總質量比太陽小，所以它的核心區佔比也必然比太陽小。

然後，再考慮到冰的兩種元素的質量差異為16倍，那這最中心的1%的體積內，到底有多少是不能反應的氧，有多少能反應的氫，這個定量計算我不會，但是直覺上說，我覺得是很少的。

所以，當核心區中的氫被大量的稀釋後，還能不能被點燃，這是很有疑問的。