育儿心课堂|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 )

  
也许你会觉得这也没有什么 , 我们的地球有大气层保护 , 这么快的速度 , 一定在大气层中被烧没了 , 不会有什么实际影响 , 那么你大错特错 。 不管这根针变成什么样子 , 这些动能都不会凭空消失 。  
地球的大气层非常厚实 , 按照最外面的逃逸层来算 , 厚度可以达到800公里 。 一般的流星速度较慢 , 到了大气热层才会开始燃烧 , 而这根针一开始接触大气 , 就已经开始剧烈反应了 。 在与大气的碰撞中 , 它会被高温气化成铁离子 , 但是它依旧具有质量 , 所以动能并不会消失 , 反而散开形成一个离子团 , 在与空气的碰撞中变成一股巨大的冲击波轰向地球表面 。  
  
Tips:大气层atmosphere , 是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体 , 是地球最外部的气体圈层 , 包围着海洋和陆地 , 大气层的厚度大约在1000千米以上 , 但没有明显的界限 。  
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 。


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