一根針以光速撞向地球,能把地球毀滅嗎?

刘昱彤 2020/10/27 檢舉 我要評論

網上總是有人提問「一根針以光速穿過地球會怎麼樣」,回答總是出奇的一致,物體到達光速後的能量是無限的,它會把地球炸個粉碎,甚至毀滅整個宇宙。但是,這個問題本身就是錯誤的,它違反了愛因斯坦的相對論。為了使這個問題更合理,我們把速度改為0.99倍的光速,這樣既不違反物理定律,也和原問題更接近。

很多人可能會覺得,以我們目前的技術能讓一根針達到這麼大的速度嗎?答案是可能的,它剛好符合我們目前對於光帆推進的理論。光雖然沒有靜止品質,但光是有動量的,當它照射在物體時,會在這個物體上產生光壓,推動這個物體前進。這個物體的品質越小,光推進的效果就越好。我們知道一根針才幾克,經過一段時間的推進,它就能達到這個速度。

眾所周知,地球上最大的威脅還是小行星的撞擊。地球的直徑12742公里,而小行星一般只有幾十米、幾百米甚至幾千米,和地球相比可以忽略不計。但是,由於小行星相對地球運動速度較快,其動能就變得非常大,撞擊地球所產生的破壞也就非常可怕。2013年,俄羅斯車裡雅賓斯克上空一顆直徑20米的小行星爆炸,釋放出大約50萬噸TNT的能量,相當於30多顆廣島原子彈。

雖然一根針的品質非常小,但它速度達到0.99倍光速的時候,它的能量也是相當大,超過了地球所擁有的總能量。不過,它能不能毀滅地球,還得看不同的因素。

假如這根針足夠堅硬不會斷,也不參加任何的核反應或者化學反應,那麼它將徑直穿過地球,只留下一個小小的洞。這是因為,想要毀滅地球,能量必須被地球所吸收。這就好比穿甲彈,當它穿過外層裝甲時,能量的消耗是非常少的,因此它能繼續穿透內層裝甲。而且,它的大部分能量並沒有傳給外層裝甲,因此外層裝甲除了出現一個洞外,並沒有其它大的損傷。

但是,如果這根針不夠堅硬,且它會參與核反應,那麼在它進入地球大氣層之後,它就會馬上灰飛煙滅,到達不了地球表面,但是仍然會摧毀整個地球,這是怎麼回事呢?

當這根針進入地球大氣層時,由於它速度太快,大氣中的原子根本來不及避開,狠狠地撞在針表面的原子上,並產生了核聚變釋放了能量。每一次撞擊就會釋放大量的能量,誘發周圍的氣體原子繼續發生核反應,而針也會被慢慢的侵蝕掉。最終,這根針很快就消失了,但釋放的能量從地球的這一邊傳遞到另一邊,整個地球像被無數個原子彈轟過一樣,變得粉碎不堪。

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