一個10kg重的鐵球,用光速撞擊地球,能把地球撞穿嗎

网瘾少女 2020/09/14 檢舉

首先,10KG的鐵球當然無法被加速到光速;其次,這與品質多少無關,而是有無品質的問題。

別說10KG鐵球,就算是一粒微不足道的塵埃達到光速,都是整個宇宙無法承受之重。

我們應該如何理解光速的限制

以相對論來看,要使有品質的物體達到光速,所需要消耗的能量將是無限大。然而,即便宇宙浩瀚,也容不下無限大的能量索取。

因為能量守恆定律,能量不會無中生有,也不會無故消失,只會以一種形式轉變為另一種形式,而要將無限大的能量用於給一粒塵埃加速至光速,不就等於把宇宙榨幹了嗎?

浩瀚的宇宙被一粒塵埃擊潰,這簡直不可思議!

因此,在宏觀世界中,宇宙是不允許有品質的物質達到光速的,但這並不意味著兩個物體的相對速度不能超過光速,比如可觀宇宙之外的星系就是以超光速在遠離我們。

這就是說,一切物質不能超過光速,指的是物體以時空為背景的運動速度。如果時空本身也在運動(或者這不應該叫運動),這限制就不存在。

比如,在坍縮的黑洞時空中,當光跨越視介面接近奇點時,按照相對論場方程的推算,時間項將變為負數 ,且負值不斷增大,當無限接近奇點時,時間項趨於負無窮,而空間項在此期間開始變小,趨於0。換句話說,就是空間向時間轉化,甚至轉化為負時間。

負無窮到底代表什麼?沒人說的不清楚,不過有人說落入黑洞的物體會以無限接近光速的速度向奇點運動,但是卻也永遠到不了奇點。

事實上,光速之所以會是我們這宇宙中物質的速度上限,是因為3維空間的限制,要想突破這個速度就必須打破3維空間的限制,但一旦打破3維空間的限制,就會被鎖入奇點中,然而即使黑洞的奇點坍縮速度打破了絕對光速,我們目前也觀察不到。

如果在不考慮能量的情況下,給鐵球加速,會發生什麼?

我大膽換個角度來解釋。

如果一直給鐵球提供加速的能量,當鐵球的速度向光速靠近時,即便是溫度僅為3K的真空,對於鐵球來說,也會變得如同煉爐一般,焚燒鐵球的三維結構。

從這個角度來理解,光之所能達到光速則意味著,光是完全沒有三維結構的。某種程度上來說,三維結構可能是比品質更為根本的速度限制,質子、中子、電子這些微觀粒子還達不到光速,說明它們還存在一定的三維結構。

所以鐵球要想達到光速,就只能脫去「三維凡體」,焚燒得連渣都不剩,成為灑向地球上的一點光,而地球就像平時沐浴陽光一樣,增加點溫度而已。

或者變成高能的中微子,從地球穿透而過,半點不留痕。

總的說來,光速只使適用於無形之物,與鐵球這樣的有形三維體,是格格不入的兩個世界的產物。

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