当前位置:辣妈宝贝网 > 新闻 > 正文

一根针以光速击中地球会有什么结果

时间:2019-11-23 18:03:22  阅读:5820+ 作者:责任编辑NO。卢泓钢0469

在曩昔45亿年里,地球不断遭受了大大小小的太空岩石的碰击。最近一次严峻的小行星碰击地球事情发生在6500万年前,其时一颗直径至少10公里的小行星(希克苏鲁伯陨石)以大约20公里/秒的速度碰击了地球,由此引发了物种大规模灭绝。但是,地球自身却没什么事情。

假如是一根针以光速击中地球会有什么结果呢?

依据经典物理学的动能公式:

Ek=1/2mv^2

一根以光速运动的针所具有的动能并不大,因为针的质量十分小,大约只要0.2克,其动能大约为9×10^12焦耳。相比之下,尽管希克苏鲁伯陨石的速度远低于光速,但它的质量十分大,到达了10^15千克,所以它的动能可达2×10^23焦耳,这要远高于以光速运动的针的动能。

因而,从经典物理学视点来看,针的动能其实并不大。当然,考虑到针的体积较小,它的穿透力会更强一些,对地球的部分损坏可能会愈加严峻。

但事实上,上述的核算是过错的。光速运动的针所具有的动能并非只要这么一点,它的损坏力其实十分强壮,在某种意义上,强壮到足以炸毁整个世界,更何况是地球。

一旦触及到亚光速和光速运动,经典力学不再适用,而是需求细心考虑相对论:

能够正常的看到,当速度逐步挨近光速时,物体的动能会渐渐的变大。当速度无限挨近光速时,即便是针乃至是细小的原子,所具有的动能都是无限的。假如针的速度到达光速,它所具有的动能不光能够直接炸毁地球,并且就连世界都无法逃过。但这种想象是不会建立的,因为世界没有无限的能量把一根针加快度到光速,具有静质量的针只能以低于光速的速度运动。

那么,针的速度到达多快能够撞毁地球呢?

组成地球的物质通过引力严密捆绑在一起,为了把这些物质彻底分隔,使得它们无法持续通过引力结合在一起,这需求超越地球引力结合能的能量。据估计,彻底损坏地球所需的能量大约为2.24×10^32焦耳,这是一个不小的能量。

依据相对论的动能公式来核算,当一根针的速度被加快到光速的99.999…30个9…99967%之时,它能够彻底撞毁地球。事实上,《三体》中炸毁恒星的“光粒”便是利用了这种原理。

那么,为什么咱们平常不必相对论呢?

在速度远低于光速的情况下,相对论的动能公式通过泰勒级数打开之后,可得经典物理学的动能公式:

因为触及相对论的核算比较繁琐,而咱们平常所接触到的速度通常远低于光速,所以运用更简略的经典物理学就足够了。

您可能感兴趣的文章