回覆列表
  • 1 # 藍星系物理部落

    在作回答之前先指正一個問題,只有質量為零的粒子才能以光速運動,比如光子。原子是具有質量的,根據相對論,粒子的質量不是恆定值。粒子速度越大,質量就越大,不能把粒子加速到光速!我們可以說接近光速運動的原子。

    言歸正傳,要想知道是否能用一隻手接住一個接近光速飛來的原子,我們先得知道原子的能量。我們就以最簡單的氫原子為例。氫原子是由一個質子和一個繞核電子構成。一個質子的質量為1.67*10e-27kg, 一個電子的質量為9.1*10e-31kg。所以一個氫原子的質量主要集中在質子身上。更一般地,一個原子的主要質量集中在原子核上。

    歐洲大型強子對撞機(LHC)可以把質子加速到光速的99.9999991%。質子與質子的碰撞中心能量為14TeV。單個質子被加速到能量

    E=7TeV

    其中eV為一個電子伏,是高能粒子物理中常用的能量單位。我們把能量單位換成更被熟知焦耳J。電子伏與焦耳的換算公式為

    1eV=1.602*10e-19J

    上述質子的能量以焦耳為單位得到

    E=7*10e12*1.06*10e-19J=1.12*10e-6J

    為了更形象地顯示這個能量的大小,我們假設一顆飛行的子彈具有該能量,根據能量方程

    E=1/2*mv^2

    求得子彈的運動速度為

    v=0.04m/s

    可以看出這是非常小的能量,這樣的子彈打到手上不會造成什麼傷害。

    除了粒子粒子加速器能製造出高速運動的粒子,宇宙中也存在著超高能宇宙射線。1991年美國猶他大學的Fly Eye實驗觀測到速度為99.99999999999999999999951%光速的質子。被稱為“Oh My God”粒子。該粒子的能量為

    E=3.2*10e8 TeV

    同理,換算成以焦耳為單位

    E~50J

    這個能量相當於15克的子彈以294公里/小時的速度運動。其威力相當大!應該沒有人願意去接住這樣的子彈。

    經過能量換算成日常熟悉的模型,我們才能比較直觀地對微觀粒子的能量有所瞭解。即使實際上粒子的運動達不到絕對的100%光速,但理論上我們完全可以在小數點後面多加幾個9,使得粒子運動速度更接近光速。根據前面的計算推測,粒子的能量將會變得更大,以那樣的能量、速度穿過人體是相當恐怖的。更不要說抓住的了!

  • 2 # 道O亦O有O道

    如果慢點有可能彈開,如果再快點就去手給打穿了,再快,其實不用達到光速,子彈碰著手人就和子彈全變成原子形態了。達到光速得有可能把人就給打到另一個空間了。

    首先,子彈達不到光速。因為有靜質量的物質達到光速時質量會變為無窮大,全宇宙所有的質量轉變成能量都不足以把小小的子彈加速到光速。所以這是個偽命題。

    若是給子彈裝上還未發明的微型曲速引擎。子彈達到了光速,但這時子彈的速度並沒有實際達到光速。在子彈碰到人手之前,時空扭曲會先那麼一點點到達人手,很有可能象飛機撞到雲朵上一樣,人手上的血啊肉啊骨啊皮啊毛啊的,全都散成基本粒子,但當時人不會感到一點點的痛。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 來談談你喜歡哪個歷史人物?