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一滴水以无限接近光速的速度撞向太阳,蒸发之前撞的到太阳吗

2021-4-12 40 4/12

①水滴虽然只是一滴,但是要达到接近光速是很困难的。欧洲的大型强子对撞机把质子束加速到接近光速都要那么大的设备和能耗,要把水滴加速到接近光速,几乎不能想象的。②假设有办法使水滴达到接近光速,那水滴自身的能量就可以让自己直接粉碎,直接水分子都会碎成原子或质子等状态,还想飞一段距离?

③哪怕水滴有接近光速的速度,和太阳又足够近,那这时问题来了。怎样才是算撞到太阳?太阳可不像地球有地壳的,太阳内部和边缘很不一样,最外层的边界很难说清楚。所以,到达哪个位置得先确定。

我们就对上句作两点分析:

①假设水滴的初速度是无限逼近光速的,那么根据狭义相对论,那么这颗水滴的寿命在外面地球人眼里,怕是接近永恒了。但是对于水滴自身来讲,可能连万分之一秒都没过去,并且从地球到太阳的距离也缩短到接近为零。好像这么说的话,水滴真的可以打到太阳上了,但是我们要注意一点,太阳在无时无刻的对外发出大量高速带电粒子流,所以说,如果接触到水分子,结果可想而知。那么到了太阳,连基本的原子结构都不保了。②实际状况下,这么高的速度是需要加速的,不可能一上来就这么快。问题就出在这了,水滴在这个加速过程中,早就四分五裂消散了。更别谈与空气的摩擦了。

这个问题的前提是假设,按我的理解,一滴水以光速撞向太阳,八分钟到达完全没有问题,水滴在光速条件下不但不会蒸发,,反而会固态化,如同一粒子弹,让子弹飞吧......

因为当我们看到水滴以接近光速飞向太阳的同时,我们也会发现水滴参照系上的时间正在凝固!

简单起见,我们姑且把两个参考系都理想化成惯性系。这么快的速度,相对论效应当然是必须考虑的。根据狭义相对论对参考系之间的时空变换(洛伦兹变换):

其中T是我们站在地球上看到的水滴参照系中的时间流逝,t0是水滴参照系中的实际的时间流逝,v是水滴相对我们的速度,c是真空中的光速。从这个式子不难看出,当v无限接近c的时候,右边的分母趋向于0,分数值趋向于无穷大。也就是说,在水滴参照系中实际只进行了1秒的过程,从我们的参考系上看过去,它经过的时间将接近于无限长。

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