如果一個5公斤重的金屬球從太空扔向地球,速度為光速的99.99%,會怎樣?

10 個回答
abcd37
2017-04-19

這個問題極端複雜,如果一般理工男基本要計算一年,絕對不是短短几句話。我覺得至少在以下幾個方面要計算,假定如題目中給定金屬為純圓球體。1.金屬球是什麼金屬,根據密度計算大氣摩擦面有多大、此金屬的熔點是多少、熱傳導係數是多少、當短時間溫度升太高時能否爆炸(不只需要計算,還需要實驗)。2.金屬球以什麼角度進入大氣層,不同高度的大氣層密度不同,摩擦係數也不同,產生的即時熱量也不同,要計算出金屬球進入大氣層後的曲線方程,然後計算出金屬球在不同點的速度、表面溫度及內部溫度。在對照第一條能計算出此金屬球在接入地球表面之前的狀態。3.計算金屬球與地面接觸時的角度、計算此時的能量、溫度然後計算出在地面留下多大的坑。4.金屬球已經進入地表下,計算此時金屬球是否還是球狀,是否已經完全液化或者氣化,如果氣化就是爆炸了,如果液化就是扇形進入地下,如果還是球體,還要計算此球體進入地面的曲線方程,以及在此方程不同點球體的溫度、速度、及固、液、氣狀態。總而言之這絕對是一個複雜的問題。

小狮子逛世界
2017-04-06

金屬球的相對質量會隨著速度的增加而增加。當金屬球以光速的99.99%移動時,其有效質量就會變成原來的70倍。把數字代入公式:

E= 70×mc^2 = 31,050,000,000,000,000,000焦耳

這麼多能量相當於約75億噸TNT同時爆炸。

而且,所有能量都會作用於和金屬球直徑相等的一小塊圓形區域。假設金屬球是一個鐵球,則可計算出球體直徑為106毫米,體積為635立方厘米,圓形區域面積為88平方釐米。

也就是說,當這個金屬球擊中地球后,相當於75億噸TNT爆炸釋放出的能量將作用於僅88平方釐米的一小塊區域。接下來會發生什麼呢?首先,金屬球甚至“看不到”大氣層,它會直接從中穿洞而過。金屬球具體落在陸地上還是海上沒有任何區別,金屬球的所有能量都將聚積在地表以下200-300公里的地方。我相信它不會直接穿透地球,但會將在部分能量聚積到地下。

由於金屬球的體積很小,但卻會釋放出巨大的能量,它在擊中地球時的溫度將會達到1千萬攝氏度。同時,它還會撞出一個10-15千米深、直徑40千米的大坑。如此巨大的能量集中在如此小的一塊區域很可能會形成原子核聚變和裂變反應。甚至產生高通量的中子、伽馬射線和X射線。

綠色圈:火球半徑17.07千米,超壓3.5kg/cm^2,牢固的鋼筋混凝土建築嚴重摧毀,死亡率100%。

藍色圈:爆炸氣流半徑137.4千米,超壓0.82kg/cm^2,大部分樓房倒塌,全員受傷,死亡人數高啟。

金色圈:熱輻射半徑453.21千米,三度燒傷,易燃物體起火,火勢很大的情況下會形成大火災。

如果一個5公斤重的金屬球從太空扔向地球,速度為光速的99.99%,會怎樣?

阿德142000281
2017-04-06

好多人計算出能量那麼大,但沒考慮能量的傳遞。這個球速度太快,穿過地球所用的時間只有百分之一秒,它只有外表一層非常薄的原子與地球本身的粒子產生作用傳遞了極少的能量,而這個“極少”已經可以使它像子彈打海棉一樣一飛而過了,只是在地球上留下一個圓溜溜的貫通孔而已。而飛出去的鉛球的能量幾乎沒什麼變化。能量傳遞需要相互作用,也需要時間。

Free1290336
2017-04-07

5公斤金屬球以光速運動會發生什麼變化呢?物理實驗是做不出來的。假設沒有變化,仍以一個球形飛向地球,30萬每秒的速度0.000002秒穿過大氣層,到達地球地表,由於速度太快,在大氣層不像鄖石會爆炸或燃燒大部分,5000g,30萬每秒的動能,威力會恐怖得嚇人,相當於6000萬前使恐龍滅絕的那顆小行星能量的十萬分之一,大約相當於現役東風5核彈600枚,擊中日本可使整個日本和朝鮮半島韓國部分沉沒。

博世Bosh
2017-04-06

完全接近光速撞擊地球那是不可能的事情,除非,是更高級的文明要毀滅地球,把它當成一種實驗或者娛樂。


如果一個5公斤重的金屬球從太空扔向地球,速度為光速的99.99%,會怎樣?
烧火棍31900891
2017-04-06

我想起了一個段子,是說一宿舍的理工男們研究一個問題,一滴水從萬米高空墜落,到達地面時會有多大的破壞力。於是理工高手們運用各種物理知識計算討論,氣氛很熱烈。突然有個人說然道你們沒被雨淋過?然後突然宿舍很安靜。這個段子印象中大概是這個樣子,記憶有些模糊。所以我覺得討論5公斤重的金屬球光速撞地球沒有任何意義,光也是一種物質,有人被太陽光射死的嗎?假設如果太離譜有個毛用

Tom蓝弧1
2017-04-09

這個物體速度達到光速的99.99%,就在它接觸地球大氣層的一瞬間,金屬球本身和它前方極小範圍內的空氣都被壓縮,原子被壓碎,密度接近中子星物質。所以它並不會在穿越大氣層時摩擦汽化,而是變成密度極高的薄膜。當然,它與空氣摩擦還是有的,所以一小部份能量在摩擦中釋放,由於發生的極快,且接觸面積不大,所以那一瞬的閃光甚至快的人眼無法察覺,附近的人們能隱隱聽到爆炸聲。在接觸地表時它的速度已有所下降,但仍可以輕鬆切入土壤和岩石。在它沿途經過的地方,它本身的一小部分物質以及和它摩擦的一小部份地球物質在劇烈的摩擦中分解為基本粒子以射線方式釋出,此後數天內會在高緯度地區產生輝光。另外很多地球物質汽化並從切入口噴出,噴出的速度極高,會導致地面附近的空氣劇烈膨脹,產生出類似核爆的效果,四周的樹木會以切入口為圓心呈放射狀倒伏。此時產生的衝擊波非常劇烈,甚至能被地球對面記錄到。噴發物不是岩漿而是氣體 ,會在切入處衝擊形成一個類似隕石坑的碗狀破口。它繼續向地球深處進發,但速度迅速降低,逐漸恢復它原來的原子形態,隨著密度降低,它很快在與地球物質的摩擦中分散碎裂,不留下痕跡。只留下一個謎-通古斯爆炸。

只想和平
2017-04-10

5公斤的金屬球以光速扔向地球,我就站在地球上等砸,張開雙手閉上雙目,頭仰向天空嘆了一句好溫暖的陽光啊!哪球消失已經和陽光融為一體,就和愛因斯坦說的一樣物體超過光速就有可能穿越,其實不是穿越,而是消失,物體變成了一道陽光和陽光是同等速度的介質,穿到地球射向人的身上就和你平時晒太陽一樣,只感受到陽光帶來的熱量,而不會感覺到是哪個金屬球砸你的!所以說哪個金屬球在太空以光速砸向地球是砸不出傷害的,傷不到人也傷不到地球上的任何東西!因為它只是一道光!光就是時間,光只要不碰到物體它永遠都在向一個方向飛,時間跟光一起流逝,如果你想看到你的童年,你就要跟著這光逆行,行到你小時候的時間去就會見到你的童年,見到你在哪玩耍,繼續逆行就會見到你爸媽在床上製造你的過程!時間就是把你的人生一格一格的定格在光裡,就像一塊錄音帶,光只代表圖像,錄音帶代表聲音,人類只要可以找得到和光逆行的東西意思就是可以看得到過去,回不回得去就不知道了,哪就是穿越過去,尋找你過去小時候的哪道陽光,因為它已經記錄了你的錄像,意思就是說,就算你可以穿越到過去你也只看得到影像,聽不到哪時候的聲音的,因為聲音沒有記錄,就好像遠古宇宙大爆炸,你現在看到的光就是哪次大爆炸產生的,而沒有聽得到哪次爆炸的響聲,所以說聲音是沒有記錄的,光只記錄你的影像,因為聲音傳播的越遠它就會慢慢消失和光不一樣,光會一直向前照下去,所以說你看見一個星星也不知道哪個星星的光是多少年前發射出來的!歡迎大家來罵我,因為我是神經病!

1封尘的曾经
2017-04-06

光速質量mc=m0/√1-v²/c²,根據相對論,當物體以接近光速運動時,它的質量趨向無窮大,E=mc²,得到的能量也是無限大的,所以無論是一個金屬球還是隕石,以無限接近光速撞擊地球直接能夠使地球瞬間湮滅消失。這僅僅是理論上的計算,實際上是不可能的,因為已知宇宙任何宏觀物體的速度不可能達到這個速度

云游27826827
2017-04-10

沒有如果,根本不可能,0.9999C相當於純光速了,根據愛因斯坦相對論,此時小球質量將遠超地球了,那後果將失去分析的意義了。大家都知道宇宙中,最快的速度就是光速C=30萬公里/秒,光就是電磁波譜中的一小段,光子雖然具有波粒二象性,但是它沒有靜止質量,所以一切有質量的東西都不能到達這個速度,原子內電子的環繞速度是0.7---0.85C,愛因斯坦實驗證明,物體的速度在0---0.85C時,質量不會變化,當超過0.85C時,物體的質量將按指數級甚至對數級暴增,當物體到達0.9C時,其質量將增加到原來的數十倍,這個時候,小獅子分析的是比較靠譜的,0.9999C時就不靠譜了

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