一根針以光速擊中地球會有什么后果?:在過去45億年里,地球不斷遭受了大大小小的太空巖石的撞擊。最近一次嚴重的小行星撞擊地球事件發(fā)生在6500萬年前,當時一顆:
在過去45億年里,地球不斷遭受了大大小小的太空巖石的撞擊。最近一次嚴重的小行星撞擊地球事件發(fā)生在6500萬年前,當時一顆直徑至少10公里的小行星(?颂K魯伯隕石)以大約20公里/秒的速度撞擊了地球,由此引發(fā)了物種大規(guī)模滅絕。然而,地球本身卻沒有什么事情。
如果是一根針以光速擊中地球會有什么后果呢?
根據(jù)經(jīng)典物理學的動能公式:
Ek=1/2mv^2
一根以光速運動的針所具有的動能并不大,因為針的質(zhì)量非常小,大概只有0.2克,其動能大約為9×10^12焦耳。相比之下,雖然?颂K魯伯隕石的速度遠低于光速,但它的質(zhì)量非常大,達到了10^15千克,所以它的動能可達2×10^23焦耳,這要遠高于以光速運動的針的動能。
因此,從經(jīng)典物理學角度來看,針的動能其實并不大。當然,考慮到針的體積較小,它的穿透力會更強一些,對地球的局部破壞可能會更加嚴重。
但事實上,上述的計算是錯誤的。光速運動的針所具有的動能并非只有這么一點,它的破壞力其實非常強大,在某種意義上,強大到足以摧毀整個宇宙,更何況是地球。
一旦涉及到亞光速和光速運動,經(jīng)典力學不再適用,而是需要考慮相對論:
可以看到,當速度逐漸接近光速之時,物體的動能會變得越來越大。當速度無限接近光速時,即便是針甚至是微小的原子,所具有的動能都是無限的。如果針的速度達到光速,它所具有的動能不但能夠直接摧毀地球,而且就連宇宙都無法幸免。但這種設想是不會成立的,因為宇宙沒有無限的能量把一根針加速度到光速,擁有靜質(zhì)量的針只能以低于光速的速度運動。
組成地球的物質(zhì)通過引力緊密束縛在一起,為了把這些物質(zhì)完全分開,使得它們無法繼續(xù)通過引力結合在一起,這需要超過地球引力結合能的能量。據(jù)估計,完全破壞地球所需的能量大約為2.24×10^32焦耳,這是一個不小的能量。
根據(jù)相對論的動能公式來計算,當一根針的速度被加速到光速的99.999…30個9…99967%之時,它可以完全撞毀地球。事實上,《三體》中摧毀恒星的“光!本褪抢昧诉@種原理。
在速度遠低于光速的情況下,相對論的動能公式經(jīng)過泰勒級數(shù)展開之后,可得經(jīng)典物理學的動能公式:
由于涉及相對論的計算比較繁瑣,而我們平時所接觸到的速度通常遠低于光速,所以使用更簡單的經(jīng)典物理學就足夠了。
災難!絕對是大災難!還是全球性的世界大災難!甚至可能也會引發(fā)整個宇宙的大災難!
如果您實在無法想象出那種撞擊場景,請參照這兩個場景去腦洞大開:
1、生活中交通撞擊事故中的案發(fā)現(xiàn)場實況:20km/h、100 km/h和200km/h的撞擊造成的事故現(xiàn)場,然后腦洞大開,放開你今生的所有想象:能想多大就多大,能多離譜就多離譜。沒錯就是你無限無限的去想,還是差距很大的象那場景:無比震憾、無比恐懼!完全不可想象!
2、世界上四大突發(fā)巨大災難: 小行星撞擊地球。
其中最著名的是大約6600萬年前,當一顆直徑大約10公里的小行星撞擊地球,相當于珠穆朗瑪峰一樣大小的一塊巨巖撞擊地球,后果是:撞擊造成了全球范圍內(nèi)的嚴冬,地球上一半的物種因此而滅絕,在地球上生活了1.6億年之久的恐龍也在這時候因此滅絕。
一根針,體積很小,針頭很小,質(zhì)量大概是1克,可經(jīng)不住光速的恐怖加成,威力絕對讓你恐怖、震憾到無法想象。我們先科普一下光速的概念:光速是指光波或電磁波在真空或介質(zhì)中的傳播速度。真空中的光速是目前所發(fā)現(xiàn)的自然界物體運動的最大速度。
真空光速定義值:c0=299792458m/s
光速計算值:c0=299792.458km/s (一般取300000km/s)
根據(jù)光速的理論:一根針的質(zhì)量將隨著速度的增大而增大,當針的速度接近光速時,它的質(zhì)量將趨于無窮大。 這個時候你就會發(fā)現(xiàn):這一根針,小但是質(zhì)量無限重,猶如一個巨人在使出巨力撞擊地球,這一根針被加速到光速級別的針有多么恐怖的能量了吧!
地球的結合能是2.24×10J,這一根被加速到光速針能不能直接擊碎地球,碎成原始星云狀態(tài)?天也不知道,鬼也不知道,人更不知道,雖然《三體》中也利用了這個原理為我們描繪了光粒摧毀恒星的場景。
雖然一根針以光速擊中地球是個腦洞大開的幻想場景,在人類真實的生活中根本不可能會出現(xiàn)。但是小行星撞地球的威脅卻迫在眉睫。1998年以來,天文學家已發(fā)現(xiàn)超過1.5萬顆近地小行星。目前來說,我們知道大約93%能造成大規(guī)模滅絕的天體。
災難就是身邊,它并不遙遠:1908年,一個直徑不超過200米的天體撞向俄羅斯西伯利亞一個針葉林地帶,隨之而來的爆炸將大約1994平方公里的森林夷為平地。
好消息是:如果我們的確看到有一顆小行星飛來,我們有辦法讓它偏離軌道。呼吁全世界每一個國家聯(lián)合起來,團結協(xié)作,共同應對這個全球性的世界大災難。我們都是這個地球上的一員,這與我們大家息息相關,每一個人都不能置身事外!
這個問題讓我想起一個網(wǎng)絡問答題,說假如在高空落下一滴水,砸在人身上,會對人體造成多大的傷害?一些數(shù)學博士,物理博士開始用公式運算,一個個忙的滿頭大汗不亦樂乎!這時從外面進來一個保潔員阿姨,這個保潔員阿姨家里很窮,從小到大也沒有上過幾天學,她就說了一句話,讓那些數(shù)學博士,物理學博士啞口無言,那個保潔員阿姨說:難道你們沒有淋過雨嗎?
謝邀!
原創(chuàng)思想,一根針以光速擊中地球會有什么后果?如果有這樣的物質(zhì)性針能有光速這個速度的,那所有的天體恐怕都所剩無幾了。光速與物質(zhì)性的針是不同性質(zhì)的,或說是不同波段性頻率的運動性的,而針就無法以光速的速度而擊中地球了。但除非將這根針溶化為火光,而化出的火光速就可以擊中地球了,但這樣的火光對于地球而言,就什么事也是沒有的,更說不上會有什么后果的了。但對于這根針而言,亦只是轉(zhuǎn)化為其它的質(zhì)量性能量性而已的了。
當這根針還沒有達到光速時,它的質(zhì)量就已經(jīng)很大了,在接近地球時(還沒有到達時),就把地球毀了。
根據(jù)相對論速度公式,給一個物體0.9……光速/秒的加速度,不管經(jīng)過多久的時間,這個物體都無法加速到光速。相反的情況下,給一個以光速運動的物體加一個0.9……光速/秒的反向加速度,不管經(jīng)過多久的時間,這個物體的運動速度還是光速。所以光速是無法減速的,一根針以光速擊中地球,如果這根針的心情好,不釋放能量,對地球就沒有任何影響,像中微子一樣穿過地球。如果這根針的心情不好,釋放無限的能量出來,地球就只能先跳出三界之外,不在五行之中,跑去四維空間里躲避災難,等針飛過之后,再回來。
愛因斯坦少年時期,接受宗教唯心主義教育,后來投機科學,不懂基礎物理才會提出相對論,如果他有學過機械波傳播知識或者牛頓力學就不會再提出相對論,因為用波在相同狀態(tài)的介質(zhì)中傳播速度恒定不變,或者用牛頓力學的參照系速度為零,都能解釋邁克爾遜莫雷實驗結果,愛因斯坦光速不變原理來解釋簡直就是在脫褲子放屁!
別說是以光速,就是以十倍光速直擊地球,也不會造成什么傷害,因為,一根針的質(zhì)量實在是太小太小了,小到可以忽略的程度。最終的結果是針擊到地球表面,瞬間氣化,當然會有爆炸聲音,只不過這種爆炸可能像大些的鞭炮燃放的聲音。
一根針的質(zhì)量和動能有多大咱就不說了,關鍵是地球可不是氣球,就你那一根破針還想怎么的?
再說了,那針是誰扔過來的?
大家不要想的太多,如果一根針以光的速度沖擊地球什么也不會發(fā)生,因為以普通的一根針以音速的速度飛行就會融化,更何況是光速。
宇宙無限大,所以一切皆有可能。
類似的問題多了去了,譬如一滴水以光速撞擊地球會產(chǎn)生什么后果?一個人能以光速運動嗎?開動腦殼想的話,腦殼會很痛的,盡管現(xiàn)階段只能把這些問題當做小說看啦。
宇宙中黑洞是實際存在的,那么當?shù)厍虮缓诙赐淌啥兂砂滴镔|(zhì),人類卑微命運是又會有怎樣的變化?
別說不可能,一切皆有可能!因為宇宙無限大,大到不可想象!
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