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1 # 滬生泉
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2 # 鍾銘聊科學
如果1顆質量為10g的子彈真的能加速到光速,那麼別說是地球,就連整個太陽系都會被摧毀。但是,根據愛因斯坦狹義相對論,質量為10g的子彈,並不能加速到光速。那具體是咋回事呢?
今天,我們就來聊一聊這個話題。
狹義相對論我們知道,物理學其實分為經典物理學和現代物理學。其中經典物理學指的就是以牛頓力學和麥克斯韋方程為基礎的科學理論。
而現代物理學這是以相對論和量子力學為基礎的科學理論。
牛頓力學描述的是宏觀低速狀態的物體運動情況,而相對論則描述的是引力大,或者速度快(接近於光速)的物體運動情況。
在牛頓力學描述情況其實是相對論在宏觀低速下的近似解,也就是說相對論的適用面更廣。在相對論的框架下,我們可以得到這樣的結果,那就是物體的質量隨著運動狀態的變化而變化。你可能要疑問了,牛頓力學可不是這麼說的。實際上,宏觀低速也有質量變化的效應,只是微乎其微,在牛頓時代根本沒有辦法測到,所以牛頓才會覺得質量是不會隨著物體運動狀態變化而變化的。
根據相對論,我們計算出,運動物體的質量,下面就是方程。
透過這個方程,我們就可以得到這麼一個結果,那就是隨著速度越接近於光速,物體的質量就膨脹得十分劇烈。
當物體的速度大概光速的99%時,這個物體的質量就會膨脹到原來7.07倍,10g子彈,就會變成70.7g的子彈;
當物體的速度大概光速的99.9%時,這個物體的質量就會膨脹到原來22.4倍,10g子彈,就會變成224g的子彈;
當物體的速度大概光速的99.99%時,這個物體的質量就會膨脹到原來70.7倍,10g子彈,就會變成707g的子彈;
當物體的速度大概光速的99.999%時,這個物體的質量就會膨脹到原來227倍,10g子彈,就會變成2270g的子彈;
當物體的速度大概光速的99.99999999%時,這個物體的質量就會膨脹到原來70711倍,10g子彈,就會變成707110g的子彈;
所以,你看越是接近於光速,這個質量膨脹的效應就越劇烈,也就是質量越大。而我們要知道的是,當物體質量越大,要給它加速所需要的能量就越大。而當物體要達到光速時,質量就會膨脹到接近於無限大,也就是說,所需要的能量其實就無限大。
因此,我們沒有可能把一個有質量的物體加速到光速,因為即使是耗盡宇宙的能量,也只能讓它無限接近於光速,而達不到光速。
如果達到了光速我們可以這麼說,它在宇宙中可以橫行霸道,指哪打哪,摧毀整個太陽系都不在話下。那為什麼會這樣呢?
手槍打出的子彈之所以威力巨大,本質上就是因為子彈跑得快,這個速度大概在300~500m/s,快的也有到800多m/s。
而光速飛行的子彈,質量是無限大,其次光速是3*10^8m/s,是普通子彈速度的10^6倍左右,所以,它的能量也是無限大的,破壞力是無法估算的,當它碰撞到一顆天體,這個天體是會被它直接毀滅的。
劉慈欣有一部的科幻小說《三體》當中,就寫了這個知識點。他在書中描述了一個比地球文明程度更高的宇宙清潔工,這個清潔工也被稱為歌者文明。這個歌者文明後來摧毀了地球,而歌者文明最常用的手段叫做質量點。啥意思呢?
其實說的就是速度極度接近於光速的小體積物體。歌者文明把它扔向一個天體,這個天體就會被摧毀,這裡運用到的就是狹義相對論中的質量膨脹效應。
可我們要知道的是,歌者文明使用的質量點還只是接近於光速,而不是光速。因此,當子彈被加速到了光速,它的威力是要遠遠大於質量點的。
相對論會失效但如果真的把子彈加速到了光速,客觀地說,這就意味著相對論錯了。相對論的地基是光速不變原理和相對性原理。透過光速不變原理可以推匯出物質、資訊、能量傳遞的極限速度是光速,而帶有靜止質量的物體是不可能加速到光速的。子彈是有靜止質量的,如果真的加速到光速,那說明光速不變原理錯了,那相對論也就錯了。
但如今看來,這100多年來的各種驗證實驗已經驗證了相對論無比正確。因此,子彈是不可能被加速到光速的。
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3 # 郭前年
我讀了鍾鉛的問答,很深刻!我感覺,子彈進越地球大氣層,增了加摩擦力也不會達到光速,也許到不了地面己摩擦了了![捂臉][捂臉][捂臉]
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4 # 大海142581829
很難加速到光速。即使加大,代價也是具大的。過快的速度,原子之間的凝聚力可以忽略不計,即不是以物形式飛速,而是以原子電子形式進入地球,即分子成原子或電子,裂變,會發生什麼難以估算
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5 # 彈跡人生
什麼也不會發生,因為動能太大,進入大氣層空氣摩擦下子彈會燒成渣,都燒沒了了還能發生啥就像流星天天都有,那顆速度慢了也沒見咋著,所以這個問題問的很沒營養,關鍵吹牛逼的瘋子還那麼多。
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6 # 大沙810
根據質能方程式計算一下,其實能量並不大。連廣島的原子彈都比不上。
有人不理解狹義相對論,總認為會摧毀地球,甚至太陽系等,那是錯誤的。是把動質量和靜止質量混淆了,才會有這樣的想法。
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7 # 科普軍
相對論告訴我們,你這顆子彈無論如何不可能達到光速!所以你的假設理論上不成立。
雖然如此,但是可以對題設稍作修改!這顆子彈以無限接近光速的速度運動,這是理論上允許的。我們不妨稱之為“亞光速”!
那麼好,這顆亞光速的子彈能摧毀什麼?天吶!我只能告訴你,就算答案是摧毀整個宇宙我都相信!相對論告訴我們,我們不可能把有靜質量的物質加速到光速,原因是在加速的過程中,它的動質量也在增大,你越接近光速,這個質量越接近無窮大。所以即便是把全宇宙所有的能量都給這顆子彈,它也無法達到光速,但卻能造出一個幾乎無窮大質量的怪物!這個怪物絕對遇神殺神,遇魔斬魔!沒有什麼東西比它更可怕了!
所以答案是什麼?你自己也知道了吧!
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8 # 家垣置業梁安飛
搞不明白,
前幾天是一根光速的針,
現在是一顆光速的子彈。
袁隆平老爺子太賣力了
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9 # 秋水黛嶽
根據目前人類所掌握的知識來講,任何有靜質量的物質都無法加速到光速,更別說超光速了。理論上只能接近光速,因為任何有靜質量的物體如果達到光速,那麼所需要的能量是無限大,可以理解為全宇宙的能量都用上了,那樣的話地球還可能存在嗎,宇宙還有可能存在嗎。
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10 # 家人健康系統
怎麼說都是胡說 ,給個好聽的名稱是理論物理,這就是理論物理,拿實驗驗證了的,才算是理論是正確的,所以,物理界有很大一部分是偽科學,很大一部分是不確定,包括什麼大爆炸理論,時間倒流等。
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11 # 膠河西岸
我有個地方想不通,不知道哪個對,第一個就是子彈被加速到光速的能量跟10g質量蘊含的質能方程代表的能量是不是相等?因為當子彈到達光速,是不是就可以理解成是10克的光子了,雖然光子沒有質量,但是太陽發光的質量是減少的,減少的部分正是子光子的能量輻射出去的,所以10克質量就代表了輻射出的光子的能量,也相當於這10克物質被加速到光速了,我現在搞不懂的是到底加速的外部能量是不是等於質能方程輻射出去的能量
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12 # 紅樓謎中人
超音速,牛的不行不行的!還光速!理論上能假設,實際是不可能的!什麼能量,能把這個10g的子彈加到光的速度?而且還得不斷加速!
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13 # 飢餓的灰熊
真敢想,你猜胖五加幾號汽油
首先你要了解接近光速的幾個概念,靜止質量和運動質量。當速度等於光速時計算運動質量的分母將變成0。
第二,人類能達到光速嗎?當然我們不是製作了手電,電燈嗎。
第三,為什麼我們沒有被光速的光子打死,因為光子的靜止質量為零。
第四,那光子有靜止的嗎,沒有。因此這個質量就是一個概念。
目前我大概是這麼理解的。
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14 # 狼神公爵
啥都不會發生!距離地球遠了,空氣摩擦力就可以使它化成氣體!距離近了你以為厚土是幹嘛吃的?
如果忽略一切阻力,也不可能發生什麼,子彈和地球相對質量差距太大!根本不存在的情況。
另外我要說一下,任何實體物質是不可能達到光速的,如果一定要說是光速,那這個物質本身就已經不是這個物質了,性質已經改變了!
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15 # 莫打裸邪兒
理論上達到光速後動能是正無窮大,但是地球不是絕對硬度,最終就是落點處有限受損,洞穿地球釋放地球核心能量。不排除毀滅
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16 # 手機使用者醉翁閒人
什麼也沒發生。就像X光一樣,照射你,你沒感覺。光速飛行的物體已經化為光子了!光子又在不同的環境下轉化成不同的光波,發熱、發光。光速中的物體都以粒子狀態存在。
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17 # 宇宙探索
關於超光速問題,其實多數人是知道答案的,但是不少人確實不能從內心深處接受答案。我們都知道任何具有靜質量的物體都無法達到光速,所以質量為10g的子彈也無法以光速向地球衝過來,只能無限接近光速。
愛因斯坦的狹義相對論決定了這一切,相對論中有“光速限制”。為何無法達到或超越光速?因為我們所在的時空並不是絕對不變的,而是相對的。一個物體達到亞光速之後,質增效應就會非常明顯,本身的相對質量就會變大,理論上達到光速就擁有無窮大的質量,需要無窮多的能量才能讓其達到光速,這顯然是不可能的。
那麼如果非得假設子彈以光速飛向地球,結果會發生什麼呢?
很簡單,會毀滅一切,別說是地球了,整個太陽系都會被毀滅。子彈本身質量雖然很小,但光速飛行的子彈擁有無窮大的能量,當然可以輕鬆毀滅一切。光速飛行的子彈絕不像現實中的子彈那樣可以穿過物體!
還是那句話,不要用牛頓的經典時空思維去衡量亞光速世界,牛頓的經典力學只適用於低速世界,可以看做是相對論的特例和近似值!
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18 # 狂言無忌心自清
先不談能不能的問題。
就說如果達到,這子彈質量將完全轉換為能量。這就相當於一顆原子彈了用質能方程可以計算出。
如果懶得計算的話,可以參考廣島爆炸的原子彈-小男孩。裝藥64Kg鈾,其中只有不到1公斤鈾參與了裂變反應,其中只有0.6g物質完全轉化為能量,產生了約1.5萬噸TNT當量的爆炸。
簡單計算10除以0.6乘以1.5萬=約為25萬噸TNT。
所有10g子彈完全轉化為光速,相當於大約25萬當量的核彈爆炸!
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19 # 塵葑誋憶
我說一下我的觀點,如果有這種情況發生以地球的體積和子彈的大小比例來講,最有可能就是地球多了個錐形洞!最多了個貫穿“傷口”,[捂臉][捂臉]體積相差太大了
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20 # 重粒子風暴
質量為10克的子彈加速到一定的程度就會變為等離子體,再加速一定會釋放光子而停止質量增長。也就是說子彈不可能無限接近光速,也就不可能無限質增下去。因此,一顆接近光速的子彈對於地球來說不會造成太大的傷害。
回覆列表
質量為十克的子彈,如果以光速衝向地球,會把地球毀滅嗎?
大侃internet
釋出時間:18-05-3102:01至少現在人類的宇宙觀中,光速是最快的,那人類可以達到光速嗎?
按照相對論,其實是不存在可以達到光速的物質的,如果是要達到光速,那就需要無限大的能量,所以目前,最可能做的就是接近光速。但是我們知道,速度越快,物體的質量也會越大。當你的速度達到光速10%的時候,你的質量也會增加0.5%,如果你越接近於光速,你的質量增加就會越明顯,當速度提升到公司的90%的時候,質量也會增加到兩倍以上。但是需要注意的是,想要達到這種速度,而且保持繼續增加,也就意味著你需要更多的能量。根據方程E=MC,C是常量,E是能量,M是質量,根據這個公式,我們可以看出,如果你的速度越大,質量就會越大,所具備的能量也會越來越大,這都是一種無限的狀態。具體有多大,很難想象。
有人就提出了一項比較有趣的實驗,說一顆重約十克的子彈,如果是以光速衝向地球,那是不是有足夠的能量把地球摧毀呢?還真有人細心算了一下,結果發現,它具有的能量其實比原子彈還要小的,想要摧毀整個地球,還差得遠。但是如果把重量提升至50克的呢?是否有這種可能?我們可以想象一下,在一個外星球上,有人使用步槍射出一顆50克的子彈,在某種條件下,它的速度被加快至光速,等到達地球大氣層的時候,肯定是會被,加熱至發紅發燙,冒著火焰的。然後根據公式計算,這次的能量,大約是可以達到原子彈的等級。
但是這裡只是說它的能量很大,並不是它的爆炸範圍很廣。假如飛來的是一顆足球大小的中子星,那它最多隻是貫穿了整個地球,留下一個洞而已,然後會繼續飛行。子彈的原理和它差不多,它很可能是直接達到了地核內部,或許會被直接融化掉了。