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如果一颗质量为100克的子弹以光速撞向地球 地球会发生什么?

时间:2020-07-26 16:49:45

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如果一颗质量为100克的子弹以光速撞向地球 地球会发生什么?

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人类自走向科学发展的道路之后,各种理论研究开始不断出现,而人类的生活也因为科技而越来越美好。人类在科技的帮助下走出了地球,开始探索宇宙的奥秘。

这个世界是一个物质世界,因此研究物质的奥秘可以让我们的这个世界,整个宇宙。而近代物理界最伟大的科学家就是爱因斯坦,它提出了质能方程和伟大的相对论,让我们对物质有了的,对宇宙有了的。

相对论的提出告诉我们一个道理,物体的速度是不可能达到光速的,只能无限接近光速。这个时候有人提出了这样一个有趣的科学话题:如果一颗质量为100克的子弹以光速撞击地球,地球会发生什么?有人认为,子弹如此之小,撞向地球也只是给地球挠痒痒,不会有什么影响。事实真的如此吗?

如果爱因斯理的质量方程式没有出现之前,可能很多人都会这么觉得,一颗小小的子弹撞击地球能有什么破坏力,可质量方程式E=mc出现后,情况就完全不同了。我们先来计算一下一颗质量为100克的子弹,以光速飞行,它所产生的能量有多大。

根据E=mc,在不考虑质量膨胀的情况下,100克质量的子弹,以光速飞行,它所产生的动能为0.05×300000000×300000000=4.5e15焦耳,可能很多人对这个能量没有什么,事实上,这个能量级已经达到了原子弹爆炸产生的量级。一颗小小的子弹以光速飞行竟然能够达到原子弹级的威力,是不是看起来非常吓人。

当然,如果是这样的能量级撞击地球,威力也是有限的,可是根据爱因斯坦相对论,物体的质量也会随着质量的增加而不断增加。一颗100克质量的子弹速度达到光速的10%时,质量只增加0.5%,增加非常不明显。可是随着速度不断接近光速,质量的增加就非常显着了。

当速度达到光速的90%时,其质量可能达到原来质量的两倍还多,当速度再次提高,接近光速的99.99%的时候,其质量也会趋于无限大,这个时候根据质能方程也可以得出其能量级数也是无限大,我们不知道这个无限大到底有多么强大,但绝对是毁天灭地的威力,这样的能量像地球一样的小小行星可能根本无法抗住。

那么,一颗质量为100克的子弹以光速撞向地球,到底会发生什么呢?对于这个问题也分为了两个阵营,有的人认为接近光速的子弹,其能量级别达到了毁天灭地的威力,一旦它撞向地球,其携带的能量足以让地球四分五裂,化为宇宙尘埃。

也有人认为,接近光速飞行的子弹还没有真正达到光速,其能量也不是无限大,这个能量虽然非常巨大,但由于它的体积太小,在接近光速飞行的过程中,子弹本身也会被不断拉长,会变成一个细长的针,它携带着巨大的能量撞击地球,其作用范围极小,最坏的结果就是直接洞察地球,将地球穿一个针孔。

还有另外一种可能,由于子弹的材料一般,它在进入地底深处会被高温化掉,留在地心深处。虽然子弹没给地球带来毁灭性的灾难,但由于在地球上打了一个洞直达地心,内部的岩浆也会喷射出来,同样会产生巨大的破坏力。

事实上,科学家一直都在研究子弹快速飞行撞击的这种强大武器,我们也称之为动能武器,它的原理很简单,就是在太空中将一根特制的铁棒给一定的初速度向地面撞击而来,速度越快,物体的质量越大,产生的动能越大,一旦它撞击地面,产生的威力丝毫不亚于核弹,而且还是无污染的巨大破坏力。

如果将一根铁棒从太空中快速撞向地面,产生的动能撞击任何一个城市,都会将这个城市毁灭,砸出一个巨大的坑。当然这个铁棒的原始质量必然也是非常大的,否则也不会产生那么大的威力。由此可见,速度在整个动能过程中的巨大作用。

曾经有一部科幻小说,里面描述了两个文明发生了星际战争,其中一个文明就是制造了一个特制的子弹,这个子弹的材料非常特殊,它是用中子星制造的,我们都知道中子星的密度非常巨大,一颗小小的子弹其质量也是无比巨大的。

这个文明将这颗中子弹加速到光速射向了敌对文明的母星,瞬间就让那颗繁荣的行星化为了宇宙尘埃。这个文明之所以选择中子星为材料制作子弹,自然是看上了它的密度非常巨大,如果是一般的金属材料,有可能会被对方用激光武器拦截,但是中子星不同,它的密度之强很难有武器可以阻挡。

虽然这只是一个小说中的情节,但是也告诉我们在宇宙中,速度才是王者,宇宙飞船有了超快的速度,我们可以走出太阳系,探索整个银河系,甚至探索整个宇宙。物体有了速度的优势,同样可以让它成为最为简单的动能武器,威力巨大。

当然,这些对于人类来说还太遥远,我们现在对光速的研究还非常有限,我们的理论只能在无限接近光速的范围研究,想要实现光速的突破,还需要新理论的出现。当然,光速飞行对于我们来说是一个不可思议的速度,但是它在浩瀚的宇宙面前仍然只是基本速度,即使我们实现了光速飞行,我们能够探索的宇宙范围也是非常有限的。看来人类想要实现探索宇宙奥秘的愿望还需要走漫长的路。

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