自从地球诞生那一刻起就不断遭受着来自外太空小行星或者陨石的猛烈撞击，大多数由于体积不够大在进入地球大气层后就燃烧殆尽，只给地球的人们留下一道道绚丽的光彩.在地球漫长的45亿年里，地球遭受到的最严重的的小行星撞击大约距离今天已经万年前，小行星的名字为希克苏鲁伯陨石,它的直径至少在10千米并且在地球上空附近以20千米/秒的速度(是声音在空中传播速度的65倍左右.)撞向了地球，就是因为这次撞击导致了当时的地球霸主的恐龙的灭绝，虽然地球本身并没有受到很大的影响，但是这次撞击改变了当时的气候环境等各方面因素.在最新的科学报道中，NASA监测到有一块体积和金字塔类似的小行星将在年5月份撞击地球，且概率(2.2%)远远超过以往的预测概率.那么我们以撞击地球为背景，开一个脑洞：在严格的理想状态下，不考虑进入大气层时的损耗，一块和一根头发的质量相同的陨石以光速撞击地球会发生什么后果？我们根据经典物理学的动能公式来尝试计算撞击地球时这块小陨石的所能产生的能量：E=1/2mv^2这块小陨石用经典力学的计算方法所具有的能量，相对来说并不是很大，因为这块陨石的质量非常小，大概只有0.2毫克，其动能大约为9×10^9焦耳。对比之下希克苏鲁伯陨石的速度远远低于光速，但它的质量非常大，能够达到了10^15千克的数量级，所以它的动能可达10^23焦耳的数量级，这似乎远远高于以光速运动的小陨石的动能.实际上，上述的计算是不严谨的.光速运动的头发所具有的动能并非只有按照经典力学计算出的动能，它的破坏力其实强大到难以想象，在某种程度上，它所具有的能量强大到足以摧毁整个太阳系.因为一旦涉及到亚光速和光速运动就不再遵循经典力学的法则，而是要从相对论的角度来考虑：从上面的公式我们可以看出来，当物体的速度越接近光速，式子中的分母项就越接近零，所以整个式子就趋向于无穷大.所当运动的物体达到光速时，即使是比头发的质量还要小很多的物体都具有很大的动能.所以在理想情况下，如果头发的速度达到光速能够无视一切星体的阻拦.但是这种情况在现有的理论框架下是不可能实现的，宇宙无法将头发或者头发大小的陨石加速到光速，拥有绝对静质量的头发只能以远低于光速运动.那么，头发大小的陨石的速度达到多少能够撞毁地球呢？根据简单估计，完全破坏地球所需的能量大约为2.24×10^32焦耳，这是很庞大的能量。根据相对论的能量计算公式，当一根头发的速度被加速到光速的99.…32个9…%之时，它可以完全撞毁地球，前面已经提到过这个速度是达不到的.实际上，科幻著作《三体》中摧毁恒星的“光粒”就是利用了这种原理。由于在地球上没有宏观物体能够达到光速且涉及相对论的计算比较繁琐复杂，所以使用更简单的经典物理学就可以解决我们日常生活之中遇到的问题了.最后还是希望，地球可以避免遭受毁灭性的撞击，无论是小行星还是光速运动的头发.
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/5719.html
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/5719.html
