一顆雞蛋大的鐵球從太陽的距離以光速撞擊地球,如果不考慮大氣層摩擦,它能否穿過地球?

布衣143669239

這個假設太可怕,這麼快速度的鐵球撞擊地球,其實根本不是把地球穿個洞的問題了,它不單會完全毀掉地球,甚至會毀掉大半個個太陽系。

其實根據愛因斯坦廣義相對論來說,一個鐵球再怎麼加速也不可能以光速撞擊地球,因為如果把擁有靜止質量的物質加速到光速,需要無窮大的能量,所以一個鐵球不可能被加速到光速。然而,既然題主這麼假設,那我們就假設有這樣一個鐵球撞擊地球,說說它將導致出現的局面吧。


由於速度是相對的,若說是這個鐵球以光速撞擊地球,其實也可以說地球是在以光速撞擊這個這個鐵球,當鐵球撞擊到地球上的物質之後,這個速度實際上是要遠超過核聚變時電子質子和中子的逃逸速度的,那麼很顯然在鐵球與地球物質接觸的一瞬間將會引發核聚變反應,這種撞擊引發的核聚變,甚至比太陽內部的核聚變還要強烈,溫度也更高,壓力也更大,所以參與核聚變的地球物質也會很快的向外擴散。而由於鐵球如此快的速度,它幾乎可以瞬間進入地球深處,一路不斷引發核聚變,由於地球的直徑只有12600多公里,那麼這個鐵球幾乎就可以在0.1秒中之內引發貫穿整個地球的核聚變,從而在一瞬間之中把地球變成一個巨型核彈,其能量的釋放比太陽內部還要劇烈,堪比發生了一次小規模的超新星爆發。


超新星爆發比氫核聚變的威力大多了,它產生巨大的能量釋放會比太陽光高很多倍,那麼距離地球比較近的一些星球,如水星、金星,火星,小行星帶天體等等很可能會被氣化掉,就連木星土星,天王星,海王星表面的氣體也會被吹走,最終只剩下內部的核心。

可能有很多朋友都不相信會發生這種情況,其實我們只要參考一下建造在瑞士地下的電子對撞機就知道了,在這個對撞機的強子對撞實驗中,一些基本粒子接近光速的對撞甚至能撞出極小的微型黑洞來,所以鐵球以光速撞擊地球出現核聚變太容易了,就是撞出黑洞也不是沒有可能。


人類的方向

很奇怪經常有什麼光速飛行、光速撞擊的問題,這樣的問題是不可能有答案的,因為任何具有靜止質量的物體,速度都不可能達到或超過光速,在這個宇宙中現有理論無法解釋物體速度達到或超過光速會發生什麼。我們能夠說的,只是物體的速度理論上可無限接近光速,所以你非要問雞蛋大的鐵球以光速撞擊地球,問題本身就無法從科學上予以解答。

如果你要問鐵球以非常接近光速的速度撞擊地球,它能不能穿過地球,這個問題的答案是很明確的,它不是穿過地球,而是會引發巨大的爆炸,甚至摧毀地球,這要看它的速度究竟有多接近光速了。如果它的速度非常非常非常接近光速,理論上它可以摧毀太陽系、銀河系甚至更廣闊的範圍。這是因為物體速度越接近光速,其質量就會變得越大,動能也會變得越來越大,撞上任何東西都是一場巨大的災難。

至於說不考慮大氣層摩擦,這句話純屬多此一舉,無非是有人想說它會被大氣層氣化,不會撞到地球上。低速情況下這很好理解,但大氣層的主要部分僅100公里厚,一個近光速物體穿過它需要多長時間?大氣層能完全消耗掉它的動能?這和直接撞在地表有什麼區別嗎?


徐德文

答案:不會。

開始:鐵球剛開始接觸地球上任何分子(原子)無論是否有空氣其實都無所謂。都會立即發生核反應。


論據:任何兩個光速的物質實體發生碰撞,都會發生核聚變,並同時釋放大量能量,引發新一輪的核反應如此循環,例如對撞機,只是幾個粒子加速到稍微接近光速的對撞都會有劇烈反應。

一個鐵球加速到光速本身將會攜帶無窮大的能量。和地球相撞就會釋放無窮大的能量,地球完全吃不消這麼大的能量。



結果:地球會被引爆。溫度將會是幾千萬度,比太陽還亮幾萬倍,然後華為灰燼,成為一片星雲。


築夢文化

既然大家都在一本正經的說鐵球可以擊穿地球,那我反過來舉個例子,當鐵球以光速飛到地球,地球上空氣中的細菌也是以光速相對於鐵球。當鐵球撞向細菌的時候,就會發生以上答題著的結論,細菌會把鐵球撞的爆裂。因為相對於鐵球,細菌也是質量無限大,在接觸的過程中也像是黑洞,能明白我的意思嗎?在假設地球表面都沒有任何細菌。那你一個鐵球撞上地球。遇到第一顆石頭的時候。是否會立刻發生反應。這個時候時鐵球肯定會發生能量速度變化。大爆炸是肯定會發生的,但是具體對地球會有多大的印象。這一個肯定是未知的,因為。相對於鐵球的球也是以光速運動。鐵球碰撞瞬間肯定會立刻分解。全部轉化為能量也就是你們說的核聚變,這個保留意見。當鐵球的每一個原子釋放能量的同時,能造成多大的能量就會對地球造成多大的傷害。


磊落磊哥

雞蛋大的鐵球,我們可以考慮它為五千克,假設你能把它加速到光速,假設不受大氣層影響,根據質能方程可以得出5千克鐵球光速時的能量為4萬5千噸的重量,集中在1平方釐米的雞蛋頭上,以光速扎進地球裡。

再來算算地球,粗算地球的直徑1萬公里,每立方厘米就算5克,那麼,要想在平方釐米的面積上穿透地球,大概需要5千噸重量,好了,結論出來了,勉強能穿透地球,因為雞蛋的面積大於1平方釐米,有不同觀點請指正。


他鄉雲難掩故鄉月

按道理說,這種情況在這個宇宙是不可能存在的,因為要加速到光速,需要的質量無限大。

曾經科學家做過一個實驗,將一塊塑料皮加速到每秒幾千米的速度去轟擊一塊十公分的鋼板,鋼板瞬間被轟穿。撞擊的瞬間會產生高溫。鐵球如果去撞太陽,那木星以內的行星基本都玩完,光速撞擊引起自身質量急劇膨脹,恆星會在膨脹中炸掉。

由此可見,這時鐵球撞擊地球,就好像是地球撞擊太陽一樣,會把鐵球和地球瞬間毀滅,變成宇宙中一顆恆星,閃閃發光。不要說10kg的鐵球,就是一個電子,一箇中子或一個原子核以無限接近光速的速度運動,慣性質量都會增大到太陽那麼大質量,甚至比太陽還大的質量,體積都會膨脹成太陽那麼大。


超弦

這是個假設的問題,是說一個雞蛋大的鐵球,從太陽的距離,以光的速度撞向地球,而且沒有任何摩擦力,這個鐵球是否能穿越地球?我們知道,光速是運動最快的速度,每秒為30萬公里,太陽距地球1、5億公里,從太陽到地球,只需8分20秒時間,我們知道,物體的撞擊力是隨著速度的增大而增大,在目前光速是速度之最,如果這顆鐵球以光速撞擊地球,在沒有摩擦力的情況下,可想而之它的力量是多麼可怕,它一定是在沒有爆炸時就穿透了地球。不過這只是個假設,事實是不可能發生。


風雨無阻128155263

不要假設些根本不存在的東西。一個光速飛行的鐵球蘊含能量可以摧毀整個銀河系甚至整個宇宙。

根本不會有光速飛行的質子中子電子,更不會存在光速飛行的原子,哪來的光速鐵球。無論範德華力弱力強力都是有臨界點的,突破了就沒法維繫物質結構,這在高能物理實驗中已經反覆證明的東西,物體在接近光速的過程中會逐漸損失質量轉化為光子四散逃逸,如果強行繼續加速,會無限接近全部質量都變成光子。

這個所謂的光速鐵球,絕對到不了光速,就看到最後能級能變成什麼。是一團等離子態的鐵原子會變成極光,原子狀態保不住中子流會對半個地球生物拍個低的沒半點感覺的X光。如果中子狀態都沒法維繫瓦解成中微子,瞬間穿過地球毛影響都沒有,除了最敏感的科學儀器可能能記錄到這次極短暫的中微子異常。


石油熊貓

根據愛因斯坦的相對論,有質量的物體是不可能達到光速的。所以這裡我們就以無限接近光速來回答這個問題。

能否穿過地球,首先我們要看它的動量能到多少。假設鐵球在地球上測得質量是50克,那鐵球在牛頓經典物理體系下Ek=1/2mv平方。無限接近光速下,是否就是EK=1/2mc平方呢?不會的,因為接近光速的物體,已經不適用牛頓經典物理體系。而是需要用相對論效應來解釋。高速運動的物體,質量會隨速度的提高而變大,無限接近光速的鐵球,質量已經不是50克而是無窮大。

一個質量無窮大,速度接近光速的物體撞上地球,不用到地球本體,在稍稍深入大氣層的時候就會瞬間釋放巨量的能量,將大氣層全部驅離地球。再然後就會撞到岩石圈,地殼會像陽光下的脆皮巧克力一樣融化,裸露出地幔物質,在衝擊波的激盪下掀起數十千米的岩漿巨浪。

最後根本不用鐵球穿過地球,地球已經四分五裂了。


冷知識時代

雞蛋大小的鐵球光速撞地球 第一個 由於速度太快 鐵球因高溫高速 在周圍形成等離子體 爆炸力會超過核彈爆炸瞬間 假設這個鐵球1斤重 那這個動能讓它質量加重幾十萬倍 就算加入大氣層摩擦 也擋不住它 它的前端幾十上百米厚的等離子體 大氣碰上之前就讓路了 光子沒有質量所以你們認為這個速度沒有威力 但一個有質量的物體光速飛行是什麼概念 地球會不會直接爆炸不知道 但一定會留下一個直徑幾公里的大洞 它的高溫效應能瞬間讓周圍物質蒸發 沒有任何反應時間 要知道 光一秒能繞地球7圈半



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