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学习理科的同学总喜欢问问题，总喜欢问超级奇怪的问题！ 那么我们来假设一个问题：一个外太空铁球，不管他多大多重多难看，经历了漫长的旅途，在与地球撞击时，假设它的静止质量10kg，速度为光速的99.9999％，会发生什么？ 首先，你如何做到光速呢？从我们已知的所有事物中，什么物体的运动能达到或者接近光速呢？有的那也是理论而已！其次我们研究更深层次的问题:什么是质量？什么是光速？光又是什么呢？不要老问这无聊的问题，有时间多多看看书，实际一点不好吗？ 一个质量为10kg的铁球以光速99.9999%的速度与地球碰撞，会发生什么呢？我们知道，在相对论力学中，高速运动的物体其质量会变大，具体的计算符合质速关系式： 其中的m为相对论质量（即物体运动时的质量），m0为物体静止时的质量，v为物体的运动速度，c为光速的大小。现在已知mo=10kg，v=0.999999c，分别把m0和v代入上面的质速关系式可以得到，质量为10kg的铁球以光速99.9999%的速度运动时质量变为7071kg。 我们根据动能定理再来计算一下，此时铁球的动能： 把m和v的值代入上式计算得到铁球动能大小为3.18195*10^20，这个能量值就是3.18195乘以10的20次方焦耳。而地球饶太阳公转的动能大约是27x10^32，铁球的动能与地球公转的动能相比之下微乎其微。由于10kg铁球体积很小，所以以光速99.9999%的速度与地球碰撞时会像子弹一样射入地球内部，但不会射穿地球，因为地核物质的平均密度大约为每立方厘米10.7克高于铁的密度每立方厘米7.86克，并且铁的沸点是2750摄氏度，而地球核心的温度则达到了7000摄氏度，如此高的温度在铁球还未射入地核便已经将铁球融化或气化了。但是由于3.18195*10^20如此大的能量一下子释放在地球上，首先会发出强烈的冲击波，引起地面建筑物摧毁，其次，由于地球受到的引力作用，突然受到铁球的冲击力，很可能会引起巨大的震动，进而引发大地震。 以上为想当然！ 其实， 真正现象是—— 质量为10kg的铁球，如果以无限接近光速的速度飞行，惯性质量就会变成无穷大，因而能量也无穷大。这时，质量10kg的铁球就会无限膨胀。当惯性质量增大到和太阳质量相等时，这个铁球就完全膨胀成和太阳一样的体积，和太阳一样发光发热。 由此可见，这时铁球撞击地球，铁球以接近光速的速度撞击地球时，因铁球的能量接近无限大，而地球对铁球的阻力又相对很小。所以，当铁球撞击地球时，铁球会直接穿透地球，就好像是地球撞击太阳一样，会把铁球和地球瞬间毁灭，变成宇宙中一颗恒星，闪闪发光。 |
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