中子星|如果一根针以光速撞击地球,会发生什么?地球消失还是毫无反应?( 二 )


不过 , 在能量传递的过程中 , 这些原子和离子会逐渐减速 。 我们也许能听见缝衣针和大气撞击时产生的巨响 , 但对地面的我们来说还造不成什么危害 。 只是相当于美国又在大气层搞了一次核爆试验 , 还没有任何辐射残留的担忧 。 不过 , 这只是考虑了这根针的动能 , 其实如果真有东西可以这么接近光速 , 它在和大气的碰撞中 , 已经可以引起核聚变了!
毁天灭地的缝衣针
2010年11月9日 , 科学家借助欧洲大型强子对撞机 , 把质子加速到了0.999999991倍光速 , 它们碰撞之后爆发的能量达到了惊人的10万亿度 , 是太阳核心温度的100万倍 , 也相当于宇宙大爆炸后万分之一秒时宇宙的温度 。
Tips:大型强子对撞机是粒子物理科学家为了探索新的粒子 , 和微观量化粒子的‘新物理’机制设备 , 是一种将质子加速对撞的高能物理设备 , 英文名简称为LHC , Large Hadron Collider 。
而这 , 已经是目前科学家加速有质量物体的极限了 , 如果说我们可以更加接近光速 , 仅靠两个质子的碰撞 , 我们就可以制造出一个量子级宇宙 , 甚至产生一个宇宙 。 如果这根缝衣针也能更加接近光速 , 产生的效果将被无限放大 。 前面我们讨论的例子里 , 缝衣针只有99%的光速 , 让我们继续加速看看会发生什么 。
假设缝衣针的速度达到了0.9999倍光速 , 那么它的动能就相当于1.88×10^15焦耳 , 相当于45万吨TNT爆炸的威力 。 这时人类可以在地面上看到非常壮观的爆炸 , 冲击波也能对地面产生一定的影响 , 但问题不大 。 当缝衣针达到0.99999999倍光速 , 能量就相当于1.9×10^17焦耳 , 约为4500万吨TNT爆炸的威力 , 这时人类最强氢弹 , 沙皇炸弹的爆炸威力 。
Tips:焦耳(简称焦 , 符号为J) , 是能量和做功的国际单位 。 符号J为纪念英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳而命名 。
不过因为在大气层引爆 , 所以除了会产生很强的冲击波扰乱大气之外 , 对我们还是没有多少影响 。 但如果说小数点后面的9有14个 , 那么产生的能量就已经相当于冷战时期人类核武储备的最高量 , 达到450亿吨TNT , 其爆炸的冲击波足以让上亿人死亡 。
等到小数点后面的9累加到20个 , 产生的能量达到了1.9×10^23焦耳 , 为450万亿吨TNT当量 , 是当年灭绝恐龙的陨石的2倍 , 9成的人类可能在这场大爆炸中直接丧生 , 剩下的人只能在接下来的环境巨变中瑟瑟发抖 。 人类会不会就此灭绝小编不知道 , 但所谓的文明 , 已经在这场爆炸中被全部摧毁了 。 不过 , 这还不是缝衣针的极限 , 它的动能是一条指数函数 , 哪怕小数点后面多一个9 , 威力都会暴增 。
Tips:根据我国古生物学名词审定委员会给出的定义 , 恐龙指的是三角龙和现代鸟类最近的共同祖先的其全部后代 , 除鸟类外已经全部灭绝 。
当小数点后面的9累加到38个 , 产生的能量足以炸毁地球 , 我们的母星会在爆炸中支离破碎 , 变成一条绵延数百万公里的小行星带 。 或许 , 再经过上亿年的时间 , 这些小行星带会在重力作用下重新聚合 , 再度变成一颗行星 , 但生命绝对早就不复存在了 。 只要在这个基础上再加一个9 , 爆炸的威力足够让地球的碎片散布在整个太阳系之中 , 地球再也不复存在了 。
当然 , 这还不是缝衣针的极限 。 我们继续在小数点后面加9 , 如果达到了62个9 , 这股能量就相当于太阳稳定燃烧100亿年释放的能量 。 如果有93个9 , 产生的能量就相当于整个银河系所有的物质湮灭释放的总能量 。 这还没完 , 如果小数点后面的9增加到133个 , 产生的能量就相当于整个可观测宇宙湮灭释放的总能量 。
Tips:地球的英文名Earth源自中古英语 , 其历史可追溯到古英语 , 在日耳曼语族诸语中都有同源词 , 其原始日耳曼语词根构拟为“*ertō” 。 为古罗马神话中大地女神忒亚之名 。
这意味着 , 这根针爆炸 , 足以再造一次宇宙大爆炸 。 是的 , 没听错 , 这根针已经可以创造出新的宇宙了 。 如果说这根针的速度达到了光速 , 那么它的能量将是无穷大 , 很难想象由它创造的宇宙究竟是什么样子 。 还好 , 根据爱因斯坦的相对论 , 光速是世界上的绝对速度 , 没有什么有质量的东西可以达到光速 。 把缝衣针加速到接近光速 , 所需要的能量也无限接近于无穷大 , 所以大家也不用担心 , 真的会有这么小的东西以接近光速的速度冲向地球 。
一个有趣的事情是 , 尽管这根缝衣针已经达到了毁天灭地的地步 , 但它还是无法贯穿地球 , 因为在接触到空气分子时 , 就已经发生聚变爆炸了 。