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一粒灰尘以光速打击地球,是一穿而过还是摧毁地球?

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这种问题充斥网络,什么一个鸡蛋光速打击地球会咋样,一个砂砾光速打击又会咋样之类的,最近有人又提出一根针光速射来会咋样,好像针很尖,就能够破空而至,更能够实现似的。

其实这些说的都是一码事,都是扯淡。

这个世界上没有能够达到光速的物质。当然,这个物质必须有静质量,哪怕是一点点非常非常微弱的静质量也不行。

光子没有静质量,因此以光速运动;中微子是迄今人类认为最小的物质,可能存在弱小的静质量,因此只能无限接近光速,而无法达到。

质子有静质量,其质量为1.672621637(83)×10^-27kg,也就是约1000亿亿亿分之1.67公斤;中子的质量和质子差不多,为1.674927211(84)×10^-27kg;电子的质量更小,只是质子质量的1836.5分之一,为9.10938215(45)×10-^31kg。

所以以上这些物质已经非常非常小了,而一根针可比这些物质大多了。

一根小针的质量约100~200mg,也就是0.5~1x10^-5kg,是一个质子的约300万亿亿倍,针尖上就可以站立若干亿个质子。

电子、质子无法达到光速,已经历了100多年的验证。科学家们在大型加速器里用极大能量加速质子和电子,从爱因斯坦狭义相对论和广义相对论问世以来,100多年过去了,没有人能够把一个小的质子或电子加速到光速。

这些小粒子只能够不断的接近光速,每接近一点点,就要花费呈指数级上升的能量,充分验证了爱因斯坦的光速极限和质增效应:要把任何有静质量的物质达到光速,都要消耗无穷的能量,这个物质的动量将达到无穷大。

无穷是什么意思?就是我们整个宇宙都是有穷的,有始有终,有大有小。现在宇宙年龄约138.2亿岁,可观测直径约930亿光年。

关于宇宙质量有多种说法,其中有一种说法认为,根据银河系质量约4x10^41kg,宇宙中有数万亿~10万亿个星系,得出宇宙可观测质量约10^53~54kg。

现代研究认为宇宙可见物质只占有4.9%,暗物质暗能量占有了宇宙质量的95.1%,因此总质量还要在这个基础上增加2个数量级,也就是10^55~56kg。

即便把这些能量都加在1个质子或者电子身上,也无法催动其达到光速,只能无限接近光速。

这个无限也可能是光速的百分之九十九点九九九......,点后面有100个九,甚至无数个九,但就是不能够成为100%。

因此物质运动必须符合质速关系表达式:m=m0/√(1-v²/c²)

式中,m为相对论质量,m0为静质量,v为物体运动速度,c为光速。

这个公式明确表示了物体惯性质量随着运动速度的增加而加大,速度达到光速时,惯性质量趋于无限大。

结论:别说一根针,即便是一个质子或电子达到光速,不但会摧毁地球,整个宇宙也将被摧毁。

光速不可超越是对宇宙规律认识的重大突破,是爱因斯坦狭义相对论的伟大之处,现代物理学理论都是建立在这个理论基础之上的。

如果这个理论改写,现代整个物理学大厦都要倾覆,就要推倒重建。

我乐见出现那个能够重建理论的人,把人类文明推向一个新的高度。

但仅凭拍脑袋胡思乱想就想推翻相对论的人就歇歇吧,光速飞船也好,砂砾也好,针也好,还是一个病毒也好,达到光速的说法性质上都是一样的,都是痴人说梦的瞎扯淡。

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