一顆質量為50克的子彈以光速飛向地球,能不能把地球摧毀?
鑒於相對論的光速限制,物質是不可能達光速的,因為達到光速需要的能量是無限大。所以只能接近光速,但是物體的質量是隨著速度變化的。如果速度達到光速的10%時,質量只增加0.5%。但隨著速度接近光速,其增加的質量就顯著了。如速度達到光速的90%時,其質量變得比正常質量的兩倍還多。這時,物體繼續加速就需要更多的能量。當速度趨近光速時,質量隨著速度的增加而直線上升,速度無限接近光速時,質量趨向於無限大,根據愛恩斯坦質能方程E=mc2。c為常數。當物體無限接近光速,m也就趨近於無限大。所釋放的能量更是無限大。當然這個無限大究竟多大,估計只有宇宙大爆炸的時候才能相提並論吧。
一粒10克質量以光速飛行的子彈射向地球會發生什麼事?會不會摧毀地球?
愛因斯坦的公式擺在那兒,算算有多少焦耳。
———仔細算了算,
E=0.01x3^2x10^16~約為10^15J
設定,彈頭約10克,光線速度為真空速度。
關鍵是,子彈減速過程很複雜。
假定全程勻減速,撞擊深度一公里,威力就小一點。
t=(1000x2/3/10^8)^1/2~約為8x10^-3。
撞擊功率~約1.25x10^17W。
總能量比原子彈總能量小。
所也還摧毀不了地球,不仔細算還是不行。
那麼子彈增加為50克質量的時候呢,光速飛行的子彈射向地球會發生什麼事?會毀滅地球嗎?
假設在外太空的某個星球上,有一個外星人使用一把普通的手槍朝著地球的方向射出了一顆銅製的子彈,然後這顆子彈由於某種不知明的原因被加到光速(當然這是不可能的),子彈在太空中運動的過程中,首先就會與地球上的大氣層發生摩擦,由於速度是光速,所以子彈必定會發燙,發紅。
1:而根據愛因斯坦的相對論,處於光速狀態的子彈其質量會變得很大,然後子彈的長度會收縮,最後就是子彈會攜帶E=mc2的能量,之後你通過簡單的計算,在不考慮質量膨脹的影響下,比如一顆質量為50克的步槍子彈,它的動能達到了驚人的0.05×300000000×300000000=4.5e15焦耳,這個能量看起來是非常嚇人的,因為它達到了原子彈的量級;
2:不過你也不需要擔心,即使它的能量很大,但是作用範圍卻很小,以前看到的一部科幻電影里就有這樣一個相似的鏡頭,說的是宇宙深處有一顆快速向地球駛來的只有足球那麼大小的中子星,然後地球上的一個人不幸被這顆中子星擊中,然後中子星把地球打穿後繼續前進,人的身體則被打出了一個洞。
子彈的這種情況就與中子星很類似,但是子彈的密度小,而且子彈的熔點又很低,當子彈到達地球的內核時,在高溫的作用下,子彈會不會熔化還是一個問題,或許子彈會被永久地留在地核,然後動能轉化為地核的岩漿動能,通過火山爆發釋放出來,又或許子彈抗住了高溫,瞬間從地球的另一端飛速而出。


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