小行星|光速撞击地球的一根针能不能毁灭地球?
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网上总是有人提问“一根针以光速穿过地球会怎么样” , 回答总是出奇的一致 , 物体到达光速后的能量是无限的 , 它会把地球炸个粉碎 , 甚至毁灭整个宇宙 。 但是 , 这个问题本身就是错误的 , 它违反了爱因斯坦的相对论 。 为了使这个问题更合理 , 我们把速度改为0.99倍的光速 , 这样既不违反物理定律 , 也和原问题更接近 。
很多人可能会觉得 , 以我们目前的技术能让一根针达到这么大的速度吗?答案是可能的 , 它刚好符合我们目前对于光帆推进的理论 。 光虽然没有静止质量 , 但光是有动量的 , 当它照射在物体时 , 会在这个物体上产生光压 , 推动这个物体前进 。 这个物体的质量越小 , 光推进的效果就越好 。 我们知道一根针才几克 , 经过一段时间的推进 , 它就能达到这个速度 。
众所周知 , 地球上最大的威胁还是小行星的撞击 。 地球的直径12742公里 , 而小行星一般只有几十米、几百米甚至几千米 , 和地球相比可以忽略不计 。 但是 , 由于小行星相对地球运动速度较快 , 其动能就变得非常大 , 撞击地球所产生的破坏也就非常可怕 。 2013年 , 俄罗斯车里雅宾斯克上空一颗直径20米的小行星爆炸 , 释放出大约50万吨TNT的能量 , 相当于30多颗广岛原子弹 。
虽然一根针的质量非常小 , 但它速度达到0.99倍光速的时候 , 它的能量也是相当大 , 超过了地球所拥有的总能量 。 不过 , 它能不能毁灭地球 , 还得看不同的因素 。
假如这根针足够坚硬不会断 , 也不参加任何的核反应或者化学反应 , 那么它将径直穿过地球 , 只留下一个小小的洞 。 这是因为 , 想要毁灭地球 , 能量必须被地球所吸收 。 这就好比穿甲弹 , 当它穿过外层装甲时 , 能量的消耗是非常少的 , 因此它能继续穿透内层装甲 。 而且 , 它的大部分能量并没有传给外层装甲 , 因此外层装甲除了出现一个洞外 , 并没有其它大的损伤 。
但是 , 如果这根针不够坚硬 , 且它会参与核反应 , 那么在它进入地球大气层之后 , 它就会马上灰飞烟灭 , 到达不了地球表面 , 但是仍然会摧毁整个地球 , 这是怎么回事呢?
【小行星|光速撞击地球的一根针能不能毁灭地球?】当这根针进入地球大气层时 , 由于它速度太快 , 大气中的原子根本来不及避开 , 狠狠地撞在针表面的原子上 , 并产生了核聚变释放了能量 。 每一次撞击就会释放大量的能量 , 诱发周围的气体原子继续发生核反应 , 而针也会被慢慢的侵蚀掉 。 最终 , 这根针很快就消失了 , 但释放的能量从地球的这一边传递到另一边 , 整个地球像被无数个原子弹轰过一样 , 变得粉碎不堪 。
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