宁静致远——131

当物体被加速到光速附近本身质量开始增加。当达到光速时一个原子的动能已经能毁掉我们银河系了，我们可以称它为上帝粒子。而两个正负原子以光速对撞那么我们所知道的宇宙将不复存在。要搞清静压力和动能撞击的不同。别看钢板很强壮但是高速之下筷子可以把它当豆腐。那么究竟多高的速度能用筷子打穿你说的钢板呢。恐怕三五倍音速就够了。而假如你可以真的轻松加速各种物体的话十几二十倍音速足以用棉线打穿这个钢板了。用筷子有点浪费。当然前提你要保证高速之下筷子自己不先挂掉。方法还是有的在太空中可以缓慢加速直到你想要的速度然后怼向钢板。

夕惕若厉23

一根竹筷，以光速飞行，能不能击穿厚度为1厘米的匀质钢板？

将竹筷加速到光速是不可能的，当然要击穿厚度为1厘米的均质钢板也不需要光速，多少速度也许可以计算下！

一枚脱壳次口径穿甲弹即可满足咱的好奇心！上图这些钢板加起来即使没有1M也有八十公分，可见当速度增加后，其动能是十分可观的！

一、多大的能量可以击穿1厘米钢板？

咱就不来考虑钢板的强度以及作用面积等关于冲量与动量的复杂计算了，我们来做个简单的参考，因为大部分突击步枪对于10MM的钢板还是手到擒来的，比如著名的AK47，在90M范围内穿过10MM均质钢板跟玩一样！

是不是很可怕，所以那些枪战片中都是骗人的，拉开车门连对方的手枪子弹都挡不住，因为现代汽车的车门钢板厚度不超过1MM，0.8MM甚至0.6MM或者更低，真的是一层薄薄的铁皮，还有很大一部分是烤漆！所以真碰到这种事情，除了发动机舱对子弹的停止作用稍好以外，其他的统统都是演戏！左数第三是7.62MM北约弹，右数第三是7.62MM俄军标准弹药！

AK47的初速为710M，弹重为8g，子弹动能为：1980J！

7.62MM的弹药，710M的初速，90M范围内可以击穿10MM的钢板！

这就是一个问题了，毕竟筷子是竹子，而钢板则明显是钢铁，用来制造穿甲弹的材料是一个比一个硬，比如我们用的是钨芯穿甲弹，而美军则毫无人性的用贫铀穿甲弹！

其实这是用材料的硬度与强度来弥补动能的不足，只要有足够的能量，激光都能穿透钢板，这就是能量将钢材直接汽化了，当筷子的动能达到这个层次时，是木筷还是竹筷又或者是钨芯筷又有啥关系呢？

一般一双竹筷约有10g，一根竹筷大约有5g，那么如果同样的动能在出口处击穿10MM钢板的话，那么竹筷只需要898M/S即可达到同样的效果，如果还不行，那么加速到1000M/S应该就问题不大了！此时有多大能量呢？

Ek=(mv^2)/2=2500J

不过在这个过程中，竹筷的动能是否能集中在尖端释放是一个比较严重的问题，因为竹筷强度不足，尽管前端可能侵彻入钢板，但后端爆裂造成能量损失，也许要将这个速度加大十倍才可能在竹筷结构崩溃以前尽可能卸载能量到钢板上，但即使是10000M/S，比起加速到接近光速的能量，仍然九牛一毛而已！而且这个小目标努力下还是可以实现的！

星辰大海路上的种花家

“如果我们能够把一根竹筷加速到光速，那能不能击穿厚度为1厘米的均质钢板？”这样的假设非常常见。那真的有可能吗？

实际上，这件事是不太可能的，至于为什么不可能，我们今天就来聊一聊这个问题。

相对论

我们人类所处的环境其实是宏观低速的环境，在这个环境中，牛顿力学是精准的，可以非常好地描述这个尺度下的物体运动规律。可是到了19世纪末，20世纪初，科学家就发现一个问题，那就是牛顿力学开始变得不够准了。

这当中的本质其实是尺度发生了变化，在那段时间，科学家可以尝试去观测到纳米级（10^-9米）以下尺度的物理学规律，同时也可以观测到引力特别大或者速度接近于光速的物理学现象。也就是说，由于人类的视野不再局限于宏观低速，视野变得开阔，可以看到更多的物理学现象，这时就发现牛顿理论出现了令人无法接受的误差。

在小尺度之下，也就是亚原子级的微观世界里，科学家提出了量子力学来描述，它在这尺度下比牛顿力学要精准得多。

而在引力大或者接近于光速的高速状态下，爱因斯坦提出了相对论来描述，这个理论在描述这些现象时都无比的精确。

更令科学家乐于见到的是这两个理论都兼容了牛顿力学，牛顿力学是这两个理论在宏观低速下的近似解。

筷子真的可以到达光速吗？

而如果我们要把一根筷子加速到光速，这时候就不是用牛顿力学来描述了，更具体的说我们不能被宏观低速的情况蒙蔽了眼睛。而根据相对论，筷子在被加速的过程中，筷子的质量是会发生改变的，我们可以用下面的方程来描述。

看不懂这个方程其实没有关系，你只要知道，随着速度的增加，物体的质量会增加。也就是说，一根筷子原本可能只有10克。

如果当它达到0.99倍光速时，它的质量就大概会变为71克，是原来的7.1倍；

如果当它达到0.999倍光速时，它的质量大概会变成224克，是原来的22.4倍；

如果当它达到0.9999倍光速时，它的质量大概会变成707克，是原来的70.7倍；

所以，你发现没有，越是接近光速，质量就会变得越来越大。而我们给它加速的能量实际上也就需要越来越多，我们可以用下面公式来描述。

同样，看不懂也没有关系。你只要知道，如果我们想把一根筷子加速到光速，这就意味着我们需要动用无穷大的能量，也就是说，全宇宙的能量都让我们用来加速这根筷子，都没办法把它加速到光速。当然，我们是不可能能够动用如此巨大的能量，因此，我们根本不无法把筷子加速到光速。

因此，根据相对论，我们可以知道物质、信息、能量的传递速度是不可能超过光速的。

假设筷子真的到达光速

虽然现实做不到，但我们不妨筷子真的到达光速，在不考虑现在物理学理论失效的情况下，那会筷子会击穿钢板吗？

答案是，不仅可以击穿钢板，它可以摧毁整个太阳系。那为什么会是这样的呢？

这其实还是要回到相对论上，根据相对论，当筷子达到光速时，实际上筷子所具有的质量是无限大的，这就是说它的动能是无限大。这就意味着，无论它撞到了谁，可以把对方直接摧毁，更不要说只是一块钢板了，所以当它一头撞上某个物体时，就可以仅仅依靠“撞”就摧毁对方。

在著名的科幻小说《三体》中，有个宇宙的清洁工：

所以，加速到光速筷子不仅仅是可以击穿钢板这么简单了，它可以摧毁大型天体。但根据相对论，实际上光速筷子是不可能制造出来的。

钟铭聊科学

只能说，我们在低速世界的认知方式大大地限制了我们的思维，也可以认为是认知的局限性或者定势思维。

在现实世界中，当我们试图穿透一件物体时（比如钢板），通常会用比较坚硬的东西，比如说子弹，钻头等，而不会用比较软的东西。这就会给我们造成一个错觉：只有坚硬的东西才能穿透钢板。

但事实上并不是这样的。当一个物体飞行的过程中想穿透钢板，能否穿透钢板主要在于一个物体的能量（动能），也就是物体的速度，与物体的材质并没有多大关系。当然在速度相对较慢时，使用相对较硬的东西会更容易击穿钢板，较硬的东西基本上没有缓冲的余地。

当时当速度足够快时，比如说接近光速，能否穿透钢板与材质就没有任何关系，完全看物体的速度。即使是一团棉花，只要速度够快，也能轻松穿透钢板。事实上，不要说棉花了，即使是空气，速度足够快也能穿透钢板。

而击穿厚度1厘米的钢板远不用达到或接近光速。先不说筷子，AK47在90米范围内就可以击穿1厘米后的钢板，AK47的初速度约为710米每秒。筷子以这样的速度并不能穿透钢板，但1万米每秒的筷子可以轻松穿透钢板，即使是这个速度与光速相比也相差太多了！

事实上，不要说1厘米后的钢板了，如果筷子能达到光速（假设），它能穿透任意厚度的钢板，甚至能穿透一切，包括地球，太阳，不止穿透，也能毁灭一切！光速飞行意味着携带着无穷大的能量！

宇宙探索

一根筷子根本不需要以光速飞行就可以击穿1厘米厚的匀质钢板。

打穿任何物质其实依靠的最核心的内容是能量而并非材质。材质只是能够最大限度的传递能量的载体。

以典型的M829穿甲弹来说，这是一枚利用贫铀材料制成的反装甲武器。

M829A2内部是一个4.6公斤重的穿透器（弹芯）。在发射后，这枚弹芯可以以每秒1675米的速度飞行。

这样我们就可以计算一下这枚炮弹的动能了：

0.5* 4.6 * 1675 * 1675=6452937.5焦耳。也就是645万焦耳。在这个动能下，可以在2000米的距离上正面打穿540mm厚的RHA（匀质钢装甲）。

如果一根22克的筷子要达到这M829弹芯的穿甲效能，那么我们可以反着算一下。这样就可以算出，如果离开炮口的速度可以达到7659.18米/秒的速度，那么一根筷子就可以具备打穿540mm装甲所需要的动能了。当然了，这个7659.18米/秒的速度这样看起来不不直观，W直接说下，这样的速度在海平面飞行则是22.52马赫！

已经接近了第一宇宙速度。

在这个速度下，任何20多克的物体打穿半米厚的匀质装甲都不成问题。

看到这里很多读者或许会联想到贫铀弹、钨钢弹芯等问题上了，并且也会想到贫铀弹的自锐效应什么的。但要注意的一点是在这个速度等级上那些所谓的自锐、硬度什么的都不是事。

在高速碰撞的案例内。关键还得看时间一个7659米/秒的高速运动物体，如果穿过540mm的匀质装甲所经历的时间大约是“万分之0.7秒”，如果不能打穿这么厚的装甲则需要在远小于万分之0.7秒的时间内速度降低为0。这时有能量也有时间了，我们就可以计算功率了。

645万焦耳 / 0.00007秒 = 91.52兆瓦的功率。

91兆瓦有多大？

上图是秦山核电站的，10兆瓦高温气反应堆，输出功率为10兆瓦。9个这样的反应堆释放的功率。当然反应堆是可以持续输出高功率的，而筷子打装甲仅仅是工作了不足万分之一秒。

只不过目前我们还没有技术在短短的炮管长度将一根筷子加速到22马赫。

但要注意的是——天下武功唯快不破！

这里有个小动图：

经过空气管道加速到580米左右的2.3克重乒乓球直接打穿球拍。虽然球拍没有钢板结实，但是提高速度打穿钢板也不是什么问题，更何况题主提到底筷子重量可比乒乓球还重10倍呢。

军武数据库

一根竹筷，以光速飞行，能不能击穿厚度为1厘米的均质钢板？

我的观点是：这根筷子接近光速飞行，都可以秒杀1厘米厚度的钢板，如果有无尽的能量，使筷子无限接近光速，可以秒杀地球。

假设不能成立

这题的假设是“筷子达到光速”，这个假设是不可能成立，根据爱因斯坦《狭义相对论》“静质量不为零的物质，无法达到光速”。

狭义相对论的正确性

速度的巅峰对决

1905年，爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，其中提出了一个理论——《狭义相对论》，这个理论颠覆了，或者说包含了牛顿大神的经典力学。在宏观低速的情况下，经典力学是狭义相对论的近似解。

举例来说一下：

张三速度1m/s和李四速度2m/s，两人相向运动，问相对速度？

已知v=3m/s，u=3m/s

牛顿力学之下的伽利略变换求解： v‘ = v + u = 1 + 2 = 3 m/s

狭义相对论的洛伦兹速度变换计算：

光速c=3*10^8m/s，u分母近似于1，结果近似于3m/s

如果改成高速运动，张三、李四速度都为0.5倍光速，即0.5c

伽利略变换：v’ = 0.5c + 0.5c = c

洛伦兹变换：v‘ =（0.5c+0.5c） / （1+0.25）= 0.8c

可见在高速状态下，牛顿就不太好用了。在日常生活中，我们很少能用到狭义相对论，相比较来说牛顿经典力学，胜在计算简单，宏观低速也足够精确。但是一根日常的“筷子”，达到光速或接近光速，这就涉及到高速运动了。

狭义相对论

很多人可能不解，为什么说爱因斯坦的《狭义相对论》就一定正确呢？这里简单阐述一下：

科学体系的自洽性、证伪性、重复性，都源于他方证明。爱因斯坦是基于惯性系和光速不变原理两个条件，推导出或者说是归纳出了《狭义相对论》。这里面争议最大的就是光速不变原理。

光速不变原理

它是指光在任何参照系下的速度都是光速本身。比如说你原地打开车灯，发出去的光速度是c，当车以100m/s的速度行驶时，再打开车灯，我在旁边看到的，光的速度还是c，而不是（100+c）。

牛顿认为时间就是时间，时间永远不会变，就像一条匀速连续的长河向前流逝着，不会因为任何因素发生减速、加速、停滞。空间就是空间，同样不会因为任何因素而改变，这就是牛顿的绝对时空观。在这样的时空观下，一切事物都是相对的，都有参照物，光速也不例外，而光是在一种叫做“以太”的介质中传播。

如果确定“以太”的存在，那么就出现相对的问题，就像声音相对于空气，空气又相对于观察者。同理光就会存在相对速度，就像上面说的车100m/s行驶，路人甲观察的到光速（100+c）

证明

而光速不变原理在爱因斯坦发表《狭义相对论》之前，迈克耳逊---莫雷实验已经证明，特别搞笑的是，原本迈克耳逊和莫雷一直想证明的是“以太”的存在。

而光速不变原理也不是爱因斯坦提出来的，根据麦克斯韦方程，可以推导出真空中电磁波速c为常数。

而光也是电磁波的一部分，并且由麦克斯韦方程计算出的光速与实验测得光速是一致的，当然这里面存在一些证明前后的逻辑，到底是先证明光是电磁波，还是先证明速度一致就不要太纠结了，无论如何这都体现了科学的自洽性。

如果说谁给了爱因斯坦启发，那要谈到洛伦兹这个荷兰物理学家。说洛伦兹已经把《狭义相对论》证明了一半也不为过。

洛伦兹在研究电磁理论时，发现了牛顿力学与麦克斯韦方程存在着矛盾，伽利略变换所得结果与麦克斯韦方程所得结果不一致。于是洛伦兹运用了他高超的数学微积分推导出了一个新的变换公式——洛伦兹变换，而这套变换就是狭义相对论的基础。不巧的是洛伦兹也是“以太”说的拥护者，他不愿意打破旧框架，所以成就了爱因斯坦。

以上是证明，狭义相对论与经典力学的关系，以及狭义相对性是正确的。

筷子好重

狭义相对论质增效应公式：

m0为物体的静止质量，m为物体的动质量

通过公式我们可以知道当筷子速度v越大，越趋近于光速，那么筷子的动质量越大。

从上图可知，无论筷子速度如何增加，都无法达到光速，光速是一切物质运动的极限，当筷子达到光速，分母为0，《狭义相对论》就失效了，这是不可能的。

击穿地球的能量

如果让一个人推一根筷子，谁都可以推动，但是随着这个筷子的速度逐渐增加，动质量也会增大，婴儿车慢慢就变成了小汽车、轮船、地球、太阳......到了最后连整个宇宙的能量都无法使其加速。

所需能量公式：

当根号下v无限趋近于光速，分母无穷小，所需能量无穷大。

所以如果有无穷大的能量，使筷子无限接近于光速，即筷子所具有的能量就会无穷大。

运动的筷子所具有的能量↓

所以筷子可以击穿钢板，击穿地球。

科学美少男

以竹子这样的材质加速到光速，竹子应该会在一段距离后因为与空气的摩擦而燃烧分解，在分解之前，速度肯定还没有达到光速。所以这是一个伪命题。绝大部分物质在空气中超高速运动，都无法摆脱和空气的摩擦，而空气是有阻力的，物质和空气阻力做功，必然会产生热量，速度越高，阻力越大，温度也越大，当温度达到物质的熔点，就会被分解。

大隐于市小隐于山

假如说这个筷子无比坚硬吧，还有不管它是如何达到光速，那么根据相对论，可以推出，在筷达到光速时，v=c，m=无限大，E=无限大，无限大的能量意味着什么？质量守恒不存在了，这还不是重点，重点是，无限大的能量，击穿钢板，是轻而易举的，不管是什么钢板，目前已知的任何物质都无法阻挡它，它甚至可以把银河系所有的星球打个对穿，还有，因为速度太快，它前面的原子来不及躲开，撞在一起，就会发生裂变，也就是说，你会看到个巨大的光球，飞过来，把地球打个对穿………好啦好啦，无限大的能量是不可能的，所以v不可能=c，不要去想那些不切合实际的问题啦

littleshiyi

这个问题归根结底，是关于一种较弱的材料，去撞击另一种较强的材料。其撞击的结果，除了取决于两者的质量和速度外，还与材料本身的强度有关。下面，我从一个实例开始，详细为大家分析一下。

1、一个实例

经常做飞机的同学不知道有没有发现，机场附近从来没有飞鸟的出现。之前一段时间无人机在机场附近出现，就已经让机场如临大敌。这究竟是什么原因呢？除了无线电干扰外，另一个重要的原因就是怕撞。

飞机起飞后速度非常快，如果遇到飞鸟，两者的相对速度非常大。飞鸟如果与飞机发生碰撞，鸟本身肯定死无葬身之地，飞机本身也会承受不住而被撞穿。如上图。

2、材料的力学性质

竹筷和钢板，其力学性质差的较远。竹筷的弹性模量13GPa左右，极限抗压强度高的可达300MPa左右，从这个角度看，竹子具有良好的力学性能。钢板的弹性模量200GPa，塑性强度差不多也在300MPa左右。从抗压强度角度，两者比较接近。两者互相挤压，到底鹿死谁手，还未可知。