质子地球，电子月球本文转自：北京邮电大学出版

本文转自：北京邮电大学出版
假如地球完全由质子构成，而月球完全由电子构成，那会如何？
这是一个颇具破坏性的假设场景。
你的想象也许是，电子月球沿轨道绕着质子地球运转，有点像一个巨大无比的氢原子。在某种程度上，这种假设模型是有意义的。毕竟事实就是如此，电子绕着质子转，卫星绕着行星转。而且，这种行星的类原子模型曾一度非常流行，尽管很快科学家就证明它对理解原子没什么帮助。（这种模型在20世纪20年代就已经基本被淘汰，但我在六年级的科学课上，还自己动手绘制过这样一幅精致的透视图。）
如果将两个电子放在一起，二者会相互排斥，努力飞离对方。电子带负电荷，电荷间的斥力强于它们间的引力约20个数量级。

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如果将1052个电子放到一起构成一个月球，它们间的斥力之强可想而知。事实上，强大的斥力将使每个电子都被难以想象的巨大能量猛力推开。
在本文假设的这种场景下，上文所说的那种行星模型更是大错特错。月球不会环绕地球，因为它们之间几乎无法相互影响。（我的意思是，此处现实中的月球被替换成一个与其质量和大小都相当的、由电子组成的球体，质子地球的情况与此相同。其实还有其他解释，但这不影响最终的结果。）企图相互分离的斥力将远远大于它们之间的引力。
如果我们暂时忽略广义相对论（当然我们不能完全否定它，总还是要回到广义相对论的），就能计算得出这样的结论：电子间相互排斥的能量能够将它们的速度加快到接近光速（但不会超过光速。此情景下我们姑且忽略广义相对论，但狭义相对论仍要遵守）。加速粒子达到这样的高速并不罕见，一台桌面粒子加速器就可以将电子加速到接近光速。但是，本文假设的月球的能量大大超过普通加速器所能达到的级别，要比普朗克能量还高出几个数量级，即使是最大的加速器，也远远达不到这个能量水平。换句话说，这里提出的这个问题，已经超出目前的物理学水平，进入更高级别的理论领域，比如量子引力和弦理论领域了。
我联系了辛迪·基勒博士，她是玻尔研究所的一位弦理论学家。我向她解释了本文的假设场景，她也谈了谈她的想法。

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基勒博士同意我们的观点，即我们不能寄希望于计算出每个电子携带的能量，以此来解决这个问题，因为这远远超出了目前已有加速器所能进行的实验范围。“我不相信单个粒子的能量能超出普朗克能量。目前观测到的最大能量来自宇宙射线，大约超过大型强子对撞机的106倍，但这仍然小于普朗克能量。作为一名弦理论学家，我想说，任何事情都有可能发生，但事实究竟是怎样的，我们确实一无所知。”
幸运的是，故事远没有结束。你还记得吗，我们最初假设忽略广义相对论不计。那么，在一个非常非常特殊的情况下，引入广义相对论会使问题变得易于解决。
在这种情形下，存在巨大的潜在能量——所有电子爆炸时产生的能量。这一能量将使时空发生扭曲，如同大质量扭曲时空一样。（如果我们让能量爆炸，电子以光速相互远离，我们将会看到，能量实际上表现为质量的形式，电子相应地获得了质量。）那么电子月球具有的巨大能量，将大致相当于整个可观测宇宙的总质量和能量。