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如果一根针以光速撞击地球,会发生什么?

发布人:蓝海商信用户

在6500万年前,一颗直径在9.7公里的小行星,以40倍音速的速度撞向地球,直接终结了恐龙称霸的时代。在我们的一般印象里,撞向地球的小行星只有足够大,才会对地球和生命产生威胁,如果太小的话,就会在大气层中燃烧殆尽,变成漂亮的流星。但如果我们把这个问题推向极限,假设一根接近光速的缝衣针冲向地球,究竟是无事发生,还是毁天灭地呢?堪比原子弹的缝衣针。看到这个题目,想必不少人已经开始笑了,这不是当年那个“雨掉下来为什么砸不死人”的问题的翻版吗?别说接近光速了,就是等于光速也不会怎么样,比如说太阳光照在人身上,除了变暖和之外什么也发生不了。但实际上,如果真的有根针能接近光速,那么它爆发的威力,堪比原子弹爆炸。想理解这一点,我们需要先讲一讲动能的概念。

动能是一个运动物体所蕴含的能量,它的大小和两个变量有关,也就是重量和速度,重量和速度越大,这个运动物体的动能就越高。我们来举个例子,比如说一辆小轿车,如果它以20公里每小时的速度撞到一个人,那么这个人除了会感觉到疼之外,不会有什么生命危险。但如果这辆车加速到了60公里每小时,就足以把人撞成重伤或者死亡了。 也就是说,在重量不变的情况下,这个物体的速度越快杀伤力就越大。这也就是为什么只有几克重的子弹弹头,用火药打出去就可以取人性命的原因。要知道,一颗普通子弹的速度也不过是亚音速,威力就有这么大,而一根接近光速的针,速度可是光速的882353倍,这个破坏力已经相当可观了。

也许你会疑惑,既然达到光速的东西动能非常大,为什么光本身却毫无杀伤力呢?这是因为光子的静质量其实是零,所以才没有杀伤力。而针虽然小,但拥有质量的它,蕴含的动能已经大到让人咋舌的地步了。我们可以亲自计算一下,假设这根针的重量只有0.3克,速度达到了99%光速,代入计算公式,Ek=mv²/2可以得到这根针的动能为1.64×10^14 焦耳。这大概是个什么概念呢?一吨TNT炸药爆炸释放的能量只有4.2×10^9焦耳,所以这根针爆发的能量相当于3.6万吨TNT炸药。当年的原子弹小男孩只相当于1.5万吨TNT,这根针已经相当于两颗小型原子弹了! 结语 虽然这次我们讲的只是一个脑洞大开的讨论,实际上针不可能被加速到近光速,更不可能把中子星上的物质加工成针的样子。但是,这个问题依旧能在现实中找到原型,也就是各国都在研究的动能武器,实际上就是威力被放大了数万倍的“子弹”。