科学假想问题：地球上最多可以容纳多深的水？

地球上最多可以容纳多少人？这个问题有明确答案吗？告诉我一下。~

荷兰自学成才的自然科学家安东尼·万·利文古克,众所周知,是世界上第一位显微学家,但很少有人知道,他于1679年就提出这样的问题：地球能够承受多少人?用今天的科学语言来表达,这个问题是,对人类来说,地球的生态容量有多大?利文古克之所以提出这个问题,是由于他想到了自己的国家荷兰的人口密度.他认为,在高密度的环境里,生活将变得十分困难.他用当时的统计方法估计荷兰人口约100万,人口密度每平方公里为116人,当时没有公里的概念,利文古克用的是英里,当然得到的是另一个数.接下来,他是这样分析的：荷兰的领土是地球上适合居住的总面积的1/13400,按荷兰的人口密度,那么,地球最多能容纳134亿人口.
实际上,要比利文古克想象的复杂得多.目前,世界上1/3以上的人口居住条件比当时的荷兰拥挤得多.就是荷兰本国,根据联合国的统计,每平方公里达到375人.摩纳哥为世界之最：每平方公里达3.1万人.
从那时起,出现过不少于65种关于地球人口生态容量的说法.科学家们根据不同的因素得出各自的结论：从食品的数量、适合居住的陆地面积到有机物合成必不可少的磷、氮的多少；从地球上淡水的数量、可燃矿物的贮量,到留作埋藏生活和工业废料的地点.结果,得出的数字从不足10亿到超过1万亿,相差如此之大.
如果只考虑一两种因素是无法得出正确的结论的.例如,冻土带每平方公里能养活多少只北方鹿———不费劲就能算出.但是,人类的生态容量则要根据互相影响的许多因素,例如,人口最大密度取决于当地的淡水,淡水又取决于有没有足够的能源———靠能源开动机器,把原本得不到的地下深水压上来,或者淡化海水.反过来,用于这个目的的能源又在某种程度上和淡水有关：淡水使水电站的涡轮机转动或使原子能发电站的反应堆冷却.人类正在改变许多重要的因素,使周围的环境适于居住.
也许,100年后的人们会感到奇怪,为什么西撒哈拉沙漠每平方公里的人口密度还不足1人,而南极地区根本没有常住人口.
所以,现在严肃的科学家绝不谈本文标题这样的问题.要想回答“多少”,一定要有补充说明.例如,如果按目前美国的生活水平,或者按中国、赞比亚、俄罗斯……目前的生活水平,地球能够承受多少人?

地球上的水的来源，目前比较有代表性的是“外源说”和“自源说”。
一、“外源说”认为地球上的水来自地球外部。而外来水源的候选者之一便是彗星和富含水的小行星。
1、如果水确实是由彗星或小行星带到地球上的，则其来到地球上的时间并不是地球的形成期，而是地球演化到形成地壳和地幔之后的时期。但并不排除另一种情况，即水最开始其实是星际尘埃的组成部分，而地球正是由星际尘埃所组成的。
2、太阳风到达地球大气圈上层，带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核，这些原子核与地球大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等，再通过不同的化学反应变成水分子。据估计，在地球大气的高层，每年几乎产生1.5吨这种“宇宙水”。然后，这种水以雨、雪的形式降落到地球上。
二、“自源说”认为地球上的水来自于地球本身。
在地球形成的最初阶段，其内部曾包含有非常丰富的氢元素，它们后来与地幔中的氧发生了反应并最终形成了水。

扩展资料软硬度


日常生活中的水可分为软水和硬水，溶有较多可溶性钙、镁和铁盐的水叫做硬水。水中含有的Ca2+，Mg2+等离子的总浓度称为硬度。水的硬度的单位为mol·m-3或mmol·dm-3。
水密度的变化
水的密度在3.982℃时最大，为1000kg/m3，温度高于3.982℃时（也可以忽略为4℃），水的密度随温度升高而减小 ，在0～3.984℃时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加。
水的性质：


三态变化
众所周知，水有三态，分别为：固态、液态、气态。
但是水却不止只有三态，还有：超临界流体、超固体、超流体、费米子凝聚态、等离子态、
玻色-爱因斯坦凝聚态等等。
物理
通常是无色、无味的液体。
参考资料：人民网-地球上的水是哪儿来的

1，液态水几乎是不可能逃逸出地球的，因为液态分子的运行密度导致它很难达到地球的逃逸速度。如果真的要液态水被甩出去，也就是必须水深达到36000km的地球同步轨道。但是随着地球表面水的深度增加，地球质量增加，逃逸速度变大，地球同步轨道也会随之上升，要真的达到那种液态水逃逸的程度，地球表面的水深绝对不能少于5万km。但是这不可能达到。因为大气层的会不断变薄。在水的增加下，地球质量会变大，但是地球密度会变小，所以地球所能吸引的大气层厚度会不断变小。在气压的减弱下，水会越来越容易挥发，最终在水面形成一个气态水和液态水的混合面。考虑到各种因素，在地球的表面存在液态水表面的情况下，地球上的水深不可能超过10000km。
2，大气层的厚度大约在1000千米以上，水的增加，大气层会因地球表面重力减小而不断变薄。当到达一定程度的时候，大气层必然稀薄到几乎不存在。但是因为水的原因，到时候地球表面也必然有一个极其稀薄的水蒸气形成的大气层。个人认为在地球表面水深达到5000km以上时，大气层就基本不存在了。
3，由于质量的增加，动量和能量不足，地球自转会变慢，而公转轨道会因万有引力的增加更加接近太阳，速度暂时无法估计，不过个人认为会加快。月亮和地球之间的引力平衡被打破，导致月亮的公转速度加快，由于加入的水量无法确定，可能出现三种情况：月球以一个新的更接近于地球的轨道继续运转；月球与地球相撞（个人认为可能性很大）；月球在远日点被抛出地球轨道成为太阳系矮行星（可能性极小）。
4，严格的理论上是可以出现外面是液态水内核为固态水的星球的。外壳要保持液态是可以的，只要它离恒星很近，或者离恒星距离像木星到海王星那种但是表面有浓密大气保护就行。太阳系中土星的密度就比水还小。但是星核要作为固态水就不行了。因为水一深，在巨大的压力下，星球的内核就不可能保持固态。固态的水只有在低温低压下才能存在。举个例子，为什么雪山上容易发生雪崩，就是因为在长期的积雪的压力下，积雪底层发生了融化导致与山岩的附着力不足。虽然冰的熔点与压力存在关系，压力越大熔点越高。在20670大气压下冰在76℃时才熔化。但是现在是要形成一个星球，其内核温度最少也有几百度。要保证星球内核是固态水，那么星球的液态水层就不能太厚，得低于100km才行。这样就不可能拥有浓密大气，必须离恒星很近，至少要在金星的轨道上（事实上这都不够近）。但是离恒星很近的话，恒星的辐射就会导致这颗星球上的水大量蒸发，其存在寿命将会很短。所以，严格的理论上是可以出现外面是液态水内核为固态水的星球的，但是其体积很小而且寿命很短。另外，如果给地球灌水，也不可能达到地月距离。理由见下一条。
5，无限灌水要会发生一种情况，如果真的深到一定程度，巨大的压力会引发水中氢元素聚变的热核反应。恒星的诞生就是这样的。已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间，但大多数恒星的质量在0.1～10个太阳质量之间。按0.1算，太阳的质量是1.989×10^30 千克，水是1g/mL，这么一算，当水深达到35.6万km时，就会引发热核反应，但是0.1并不是下限，事实上由于水的压力比星云气体的压力大很多，再算上水的内部压力的因素，我认为实际的最大水深是不可能超过30万km。当星球质量达到一定程度时，肯定会影响其他行星的运行，但是引起其它行星撞击这个超巨大水球的情况基本不可能出现。水星是在离太阳5800万km的轨道上运行的，，而离地球最近的行星最近时也有4100万km，这个距离足以让金星在因地球引力加大的情况下在向地球的运行过程中调整自身轨道，所以到时候最多就是地球把金星和火星俘虏成为自己的卫星，相撞的可能性不足万分之一。事实上，由于地球和太阳的距离相对太近了，更有可能出现的是情况是注水地球在巨大的引力作用下最终和太阳相撞。至于水的沸腾，根本不可能，到时候的地球因为没有了大气的调节，表面温度绝对在零下50°一下，能保持液态表面都难，沸腾是不可能的。
6，固化不可能，只要想一想现在的地球就知道了，现在的地核主要是铁和镍，但是在地核处巨大的压力和超过6000°的温度下也是保持着液态的，更不用说本来熔点就低的固态水了。
7，地球表面水无限上升的情况不存在，那太阳辐射就绝不可能导致水球解体，因为在地球轨道上地球受到的太阳辐射远远不够，平均每平方米只有数百瓦，根本不够水的沸腾。除非地球是在水星的轨道上，才有可能因辐射导致的沸腾使得水球逐渐解体。

1) 以目前的海平面为零点，当水位到多深时，地球上的水会因为万有引力作用的减弱和自传等因素而抛洒到太空？
如果不考虑水自身的引力作用（地球的引力不随着水的增加而增加），那加到36000km高的时候水会被甩出地球，在这个高度就是地球同步轨道卫星的高度，在这个高度卫星的公转周期24小时。但是实际上，个人认为加多少水都不会有这样的结果，因为随着水量的增加，地球的引力也会随之增加。

2) 在多深的水位时，地球的大气层会因为水的挤压而破裂并消散到太空？
永远不会。看看木星土星吧，它们的“水”是氢和氦。他们都堆积了几万公里的“水”也没见出现什么问题。如果嫌行星小，那就看看恒星。太阳直径都超过了100万千米，内部都引发了热核聚变，也没看到太阳内部因为表面的压力而挤爆的现象。

3) 随着巨大的水量不断地注入，在地球水位不断上升的过程中，地球的自传和公转以及月球绕地球的运转会受到什么影响？
公转速度减小。公转时间增长。原因——角动量守恒，不多赘述了。
月球公转周期随着地球质量的增加而减小。高一物理，恐怕也不用本人多说了吧。

水永远不会抛出
1，加入的水也会产生引力。水越深，引力越大，逃逸速度越大。
2，由于角动量守恒，加了水后地球的自转会越来越慢。
因此水永远不会被抛出。

大气层不是气球，永远不会被挤破，而且由于地球引力越来越大，大气层会更加致密。

由于角动量守恒，地球自转减慢，公转也减慢，月球公转周期减小。

当水加到4亿公里深时，水球的表面逃逸速度等于光速，水球变成黑洞。

这下满意了吧？

如果水球的直径达到月球轨道，那么水球的质量将达到2.3E+29千克，相当于太阳的11.6%，这时核聚变会被点燃，地球变成恒星。

直径再增加一倍，水球的质量会和太阳相等，而且它早就变成恒星了。这会产生什么后果，楼主自己看着办了。

不会出现内部冰核，随着质量的增加，水球会发生引力收缩，内部的温度会非常高。

一个比太阳更重的恒星自然不可能被太阳晒爆。

如果水球还没有变成恒星的话

巨大的水球引力约束非常的强，蒸发的大量水蒸气会形成致密的大气层。而且水蒸气的温室效应很强，因此地球表面的温度会很高，全球温差很小，高温和高压的大气使得地表水既不会结冰也不至于沸腾。

最后，就像前面说的，当水球的直径超过8亿公里，半径4亿公里，水球的表面逃逸速度超过光速，水球变成黑洞。

这个不叫假想，叫瞎想，我就配合lz瞎扯就是了

1，当由于地球自转导致的海水线速度达到所在轨道的第一宇宙速度，水就会抛洒出去，问题是水流流体，不像岩石的刚体，如果加水后地球质量没有增加，且以刚体计算，那么就是地球同步轨道，3.6万千米，如果加水后质量增加了，那么同步轨道还要大，基本上，水上涨的速度赶不上轨道增加的速度，lz有兴趣自己计算
至于流体，就不知道了

2。不关大气层的事

3。由于地球的质量增加了，即对月球的引力大了，那么月球会向地球接近，然后获得一个更低的平衡轨道（引力全部提供向心力），这个时候较低的轨道的线速度较快，因此月球的公转变快
由于你没说你是以什么线速度加水的，所以对地球自转影响不知

假设有一艘外星飞碟携带了巨大量的压缩水，并不断注入地球的海洋(假设地球和飞碟之间的万有引力作用忽略，飞碟携带的水量是足够的)。随着水的不断注入，地球海平面不断上升以致漫过所有的陆地和山峰。现在的问题是：
1) 以目前的海平面为零点，当水位到多深时，地球上的水会因为万有引力作用的减弱和自传等因素而抛洒到太空？

2) 在多深的水位时，地球的大气层会因为水的挤压而破裂并消散到太空？

3) 随着巨大的水量不断地注入，在地球水位不断上升的过程中，地球的自传和公转以及月球绕地球的运转会受到什么影响？

谢谢你的关注，期待你的回复！
问题补充：补充的问题，
4) 如果不考虑地表水蒸发、水往太空散逸的因素，假设飞碟可以无限制往地球注水，是否水位可以上升到月球轨道(384400千米高度)？那理论上，宇宙中是否有可能出现一颗完全由水构成的星球，可以想象内核为固态水(假设水位上层的高度大于地球直径很多倍时，地球几乎就是一个小固态核，可以把这个星球当然一个超级巨大的水球) - 绕太阳旋转？

5) 再做一个更大胆的假设？在上述水不往外损失的前提下，是不是水位可以上升到不可想象，以致于接近到太阳其它行星，巨大万有引力破坏其它行星轨道，引起其它行星撞击这个超巨大水球? 甚至表面的水因更加接近太阳，朝太阳的一面，水会沸腾，而背向太阳的一面会结冰？沸腾的一面和结冰的一面随着地球自转而日夜交替？

6) 不考虑水的蒸发和往地外散失：随着水位的增大，导致地球质量急剧增加，而且越接近陆地表面的水，压力越大，是不是会出现内部的水因为低温、高压而固化？(表面才是液态)

如果水无限制注入，内部固态逐渐增大，(因为低温、高压和万有引力等因素)。难道可以水位可以无限制上升-同时内部固态水核也增大？以致最后太阳的辐射和高温让这个巨大的水球轰的一声解体 - 会不会有这种可能？

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