03.03 體積足夠小的鋼珠以接近光速穿過人體,人體會發生什麼情況?

範李英芳


不管鋼珠有多小,以近光速接近人體,都會發生可怕的事情。前蘇聯曾經有一位科學家,被卡在粒子加速器上,結果被一束近光速質子穿過了腦袋。他形容當時就像看到了一千個太陽。質子束燒傷了他的面部、頭骨和部分腦組織,半邊臉也癱瘓了,變得永遠不老,除了偶有癲癇發作,左耳一直有噪音外,他也沒其它什麼後遺症,還順利獲得了博士學位。

但鋼珠就不同了,質子束質量非常小,屬於微觀物體;而一顆鋼珠裡面包含著無數質子,屬於宏觀物體,如果以近光速穿過人體,我們就來分析一下會發生些什麼。(以下描述參考自科普讀物《那些古怪又讓人憂心的問題》)

在正常情況下,鋼珠飛向人體的過程中,空氣分子會從它的前面流過。但由於鋼珠的速度實在太快,遠遠高於我們平時所見的任何物體,鋼珠會直接撞上這些空氣分子,使其原子核發生核聚變反應,每一次碰撞都會釋放出伽瑪射線暴和四處飛散的粒子。這些射線和碎屑會以鋼珠為中心形成不斷擴大的氣泡,撕碎空氣分子,把電子剝離出來,整個鋼珠都會變成不斷膨脹的炙熱等離子氣泡。這團氣泡撞上人體的時候,人體,包括周圍的一切都瞬間解體,形成一個遠遠比太陽還明亮耀眼的火球,升入高空,然後變成一團巨大的蘑菇雲。巨大的衝擊波隨之而來,摧毀周圍數百米至一兩公里範圍內的一切,在人體原來的位置上,將會留下一個核爆炸過後的大彈坑。

如果鋼珠的速度再快一些,足夠接近光速,攜帶的能量超過了地球的結合能的話,整個地球都將瞬間解體,不復存在。


徐德文科學頻道


勸你還是不要用光速飛行的鋼珠撞擊人體這個假想來驗證人體的穩定性。我就告訴你,如果你真的可以讓一個鋼珠的速度達到光速的話,那麼用它撞一下你的後果就是你會在一瞬間就消失,你不會任何的反應時間,甚至感覺都不會有然後你就永遠地離開了這個世界了。

說什麼光速其實是不可能的,一個宏觀物質是永遠不可以被加速到光速的,因為根據相對論效應當它的速度無限接近光速的時候,它的質量會發生爆炸式的增長,我之前粗略算了一下,假設鋼珠的質量僅有10克,如果它的速度達到了光速的99.999999%,根據質能方程E=mc²計算,它的能量將會有3萬億兆焦耳,這是個什麼概念呢?曾經有科學家計算過毀滅地球需要的最小的能量就和這個數很接近,所以說,如果說它的速度進一步增大的話,毀滅地球都是分分鐘的事,更別說毀滅脆弱的人體了。


當鋼珠的速度接近光速的時候,根據相對論效應鋼珠沿著它的運動方向的長度會變短,也就是說最後鋼珠雖然它剛開始的體積就足夠小,最終它只會變得更小,當速度無限接近光速的時候,它幾乎就不可見,有人就有疑問了,它的體積那麼小那麼它可以直接穿過人體而不傷害人體嗎?這是不可能的,因為當它飛向人的過程中,它就和空氣中的氣體分子相撞使得它們釋放出射線,不用鋼珠直接撞擊就這些高能量的射線就可以將你瞬間瓦解,等到它撞上你的那一刻,造成的破壞不亞於一顆巨型核彈爆炸。


鏡像科普


正經不正經答正經不正經問。

猜推題主之意:體積為無限小的剛體,以接近光速射入人體,即可理解為基本粒子或光子大小的粒子,攜接近無限大的動能,貫穿人體。會發生什麼呢?

參照中子源轟擊實驗以及γ輻射對人體組織的作用推理,超高能粒子貫穿輻射途徑中,歸納起有以下幾種必然情形。

①與原子的電子產生正碰撞,直接產生電離。幾乎無感無痕的微燒傷。

②與原子的電子產生側碰撞,產生電子能級間躍遷,放出可見光子、X光子。X光繼續與人體作用,可能發生電離反應,最後被原子吸收變為原子的振動能。

③與原子的原子核產生正碰撞(概率低),可能產生核反應,被撕裂成兩個新原子,同時原來的原子組成的分子被破壞了...新生的原子呈電離態,很快組成新的分子……還很可能有中子、質子、α粒子等被碰出來,併產生較複雜的反應……

④與原子的原子核產生側碰撞,產生核子振動,釋放出高能γ粒子射線,隨即產生二次電離反應……

⑤貫穿過程除了以上四種情形外,更多的是直接給原子、分子傳輸動能。這個鋼珠體積越接近光子大小,前面四種情況發生的概率越大。

總之,這個鋼珠對人的作用是,看不到入口和出口,一路走一路搞事,你還沒什麼感覺。貫穿身體過程中,產生電離作用的地方數不勝數,這些地方給人留下各種突變的可能。

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