第487章 動能打擊!無須一滴水,一粒原子即可摧毀地球!
第487章 動能打擊!無須一滴水,一粒原子即可摧毀地球!
羅馬大學報告大廳內。
李奇維提出的腦洞問題,徹底激發了所有人的好奇心。
一滴水,如何毀滅地球?
哪怕這滴水的質量全部轉換成能量,達到了驚人的100噸TNT當量。
但是對於地球這個龐然大物來說,依然是微不足道的。
所以,質能方程的答案,是錯誤的!
眾人又陷入熱烈的思考之中。
從能量角度看來是走不通了。
那只能考慮別的角度。
這時,忽然有人站起來興奮地說道:
「布魯斯教授,我有一個想法。」
「你在《蟲子》中寫道,三恆星文明把原子從三維降到二維,從而包裹整個地球。」
(註:原著中是把質子降維,但是本書主角發表時,還沒有質子的概念,所以改為原子。)
「那麼能不能把這滴水也同樣降為二維,包裹整個地球。」
嘩!
眾人皆是一驚。
「哇!好想法啊!」
「這是用布魯斯教授的劍刺穿布魯斯教授的盾啊。」
「太有趣了!」
「只不過降維這個手段,恐怕不能算物理手段吧。」
「從來沒聽物理學家說過,維度還能夠降的。」
「哎呀,都科幻了,你還和我談物理。」
這個回答讓眾人興奮地討論著。
李奇維聞言也是一愣,他自己都沒有考慮過這種想法。
不過,他還是說道:
「這個回答的角度確實很好。」
「但是三恆星文明把原子降維後,也僅僅是監測地球的基礎物理,而不是破壞地球。」
「換句話說,一個二維的原子,對於三維的宏觀世界不會產生實質的影響。」
「更不用提毀滅地球了。」
「所以,我認為這個答案還是錯的。」
哎!
會場內響起一片嘆氣聲。
李奇維的反駁讓他們啞口無言。
二維的物體確實影響不了三維。
就好像平面上的小人,要如何跳出平面,攻擊到三維中的人類呢?
所以,這個答案顯然也有缺陷。
這時,李奇維又補充道:
「順便說一句,這個問題本來就是開放性的問題,任何答案都有討論的價值。」
「我給出的答案也不一定就是最正確的。」
此話一出,眾人瞬間更激動了。
原來連布魯斯教授都沒有正確的答案。
那要是他們的答案比布魯斯教授的還要好,豈不是勝過對方了。
老天啊!
在學術問題上贏了布魯斯教授,是多麼天大的榮譽啊!
這一刻,眾人都瘋狂了。
緊接著,又有大聰明提出一個奇思妙想:
「能不能把這滴水鋪展開來,包裹住整個地球,形成一層水分子薄膜。」
「這樣一來,水依然是三維物質,能夠對地球產生影響。」
「而且這層薄膜或許可以反射折射太陽光,導致地球環境突變,從而毀滅。」
嘩!
這又是一個腦洞突破天際的答案。
很多人覺得和天方夜譚一般。
一個巨大的能包裹地球的水薄膜,那是一種什麼樣的浩瀚景觀。
「感覺像是上帝吹了一個氣泡,把地球裹住了。」
「要是這個氣泡內外密度不一樣,豈不是可以當成凸透鏡了。」
「那產生的焦點,恐怕會瞬間點燃整個地表吧。」
「太瘋狂了!」
李奇維倒是覺得挺有趣的。
這個想法和後世的戴森球有點類似。
不過戴森球可比這個水膜高大上無數倍了。
因為它是包裹恆星的!
1960年,愛因斯坦曾經的助手,美國物理學家戴森,提出了一個大膽的理論。
通過設計一個巨型的人造結構,完全包圍恆星,獲得恆星散發的所有熱量當成能源。
從此人類就不再會為能源問題而困擾了。
按照人類現在消耗能源的量,太陽在一秒內釋放的能量,就可以供人類使用66萬年之久。
這是一個何等驚人的數字。
所以戴森球計劃一旦成功,其獲得的能源量可想而知。
足以使人類文明發生質的提升。
然而,這個計劃想要完成,比登天還要難無數倍。
僅僅是材料本身的問題,就讓人望而卻步了。
現在,把水分子鋪展成薄膜,雖然看起來比戴森球簡單,但其實一點也不簡單。
尤其是一滴水完全沒有可能。
還不等李奇維出言否定,泡利直接口算道:
「不可能的!」
「地球的直徑是6300千米,根據球體的表面積公式S=4πR,那麼地球的表面積是50×10平方米。」
「一滴水的體積是5×10(-5)升。」
「代入計算後可得薄膜的厚度為1×10(-19)米。」(誰能告訴我角標怎麼打)
「但是原子的直徑也只有1×10(-10)米。」
「換句話說,一滴水不可能形成覆蓋整個地球的水膜。」
「如果要形成單原子膜的話,那麼這滴水的體積至少應該是5萬升。」
嘶!
泡利的計算瞬間粉碎了薄膜答案。
要是有5萬升的水,還想什麼薄膜啊,直接質能轉換,那能量絕對是個天文數字。
一滴水相比於地球而言,實在是太小太小了。
李奇維滿意地看了看泡利。
「不錯,你就是我的完美嘴替。」
眾人並沒有被泡利打擊到,依然在繼續頭腦風暴。
此刻,費米坐在靠前排的位置上,單手托著下巴,眼神冷峻。
這是他平常進入深度思考時的習慣。
作為義大利唯一參加過布魯斯會議的人,費米在國內的知名度,恐怕比韋基奧這個羅馬大學校長還高。
此刻,也有不少人把目光聚焦在他的身上。
如果說學生中有誰能回答出這個問題,那麼費米的可能性毫無疑問是最大的。
費米的想法有點與眾不同。
「一滴水本身的能量是有限制的。」
「要想產生足以毀滅地球的威力,那就必須從另外的地方補充能量。」
「這個能量只有一種。」
「那就是動能!」
費米眼中精光一閃,緩緩地站了起來。
唰!
這一刻,眾人的目光全都瞬間聚焦在他的身上。
「費神終於要出手了!」
「這種問題對於物理奧賽選手而言,肯定是小菜一碟。」
「幸虧有費神,不然布魯斯教授還以為我義大利無人了。」
克羅齊和韋基奧兩人相視一笑。
費米的知名度可比他們兩個老傢伙高多了。
「現在已經是年輕人的時代了啊!」
在眾人的殷切注視下,費米說道:
「布魯斯教授,我也有一個想法。」
「剛剛眾人的討論,基本可以說明,一滴水本身的能量和性質,和地球相比,數量級差的太多了。」
「所以,我提供了另外一種思路。」
「根據狹義相對論,物體的質量會隨著速度的增大而增大。」
「當物體速度接近光速時,它的質量甚至將趨近於無窮大。」
「此時物體所具有的動能也會達到一個極其誇張的地步。」
「一旦它與地球發生碰撞,就會產生驚天動地的爆炸。」
「根據狹義相對論計算,我得到了以下數據:」
「當水滴速度達到99%的光速時,它的動能為1.6×10焦耳,相當於350噸TNT當量。」
「當水滴速度達到99.99%的光速時,相當於45萬噸TNT當量。」
「當水滴速度達到99.9999%的光速時,相當於450萬噸TNT當量。」
請...您....收藏_(六\\\九\\\書\\\吧!)
「當水滴速度達到99.999999%的光速時,相當於4500萬噸TNT當量。」(沙皇的威力)
「當水滴速度達到99.9999999999%的光速時,相當於45億噸TNT當量。」(人類核彈頭儲備)
「當水滴速度達到99.999999999999999999%的光速時,相當於450萬億噸TNT當量。」
「.」
轟!
此刻所有人都已經聽傻了!
水滴在狹義相對論的作用下,它的動能增加已經超越了眾人的想像極限。
450萬億噸TNT當量,那是什麼情況?
毀滅地球應該綽綽有餘了吧。
「上帝啊!動能打擊也太恐怖了!」
「而且簡直無解啊,它就是純粹的動能,連防都沒辦法防。」
「這麼炫酷的方式,好像布魯斯教授的《蟲子》里沒有提及到。」
「估計布魯斯教授是覺得這種方式有點過於無賴吧」
眾人都被費米的答案給驚呆了。
毫無疑問,這個回答絕對算是一種答案了。
加它100個9,連宇宙都給你毀滅嘍。
在後世,美國曾提出一個類似的動能武器,名為上帝之杖。
也就是所謂的天基武器。
在衛星上搭載一根由鎢、鈦等製成的金屬棒。
然後在太空發射出這根金屬棒。
利用其從天而降獲得的強大動能,撞擊目標,產生破壞力。
老美宣稱,上帝之杖的威力堪比核武器!
額.
後來,華夏直接親自試驗了一根。
嗯,老美果然是在扯淡的。
所謂的上帝之杖,不比普通的高能炸藥強太多,離核武器差太遠了。
只不過在某些方面有特殊的優勢罷了。
李奇維聽完費米的回答,首次露出一絲無奈的微笑。
他在《蟲子》中故意刪去了所謂的「光粒打擊」。
就是因為他不喜歡這麼粗魯直接的方式,一點科幻美感都沒有。
完全的大力出奇蹟!
就和物理學家研究微觀粒子一個模式,不停地加動能。
但無奈的是,這確實是一種答案。
450萬億噸TNT當量,相當於6500年前,滅絕恐龍的那個小行星與地球碰撞產生的能量。
雖然這個能量等級也不能毀滅地球。
但是架不住可以一直加9啊。
當小數點後面有40個9時,相當於太陽一年釋放的能量。
當小數點後面有90個9時,相當於銀河系湮滅所釋放的能量。
當小數點後面有132個9時,相當於整個可觀測宇宙湮滅釋放的能量。
所以,根本不需要一滴水,只要一粒原子就夠了。
「九來!」
此刻,大廳內的氣氛被推向了最高潮。
狹義相對論的威力,被體現的淋漓盡致。
李奇維笑道:
「雖然我個人很不喜歡這麼粗暴的答案。」
「但是沒辦法,我也得承認,費米的回答是對的。」
「利用狹義相對論,只要不停地增大水滴的速度,它的動能就會無限增加。」
「另外,我提一點,如果把費米的答案想的更複雜一點的話,就得考慮水分子的變化。」
「在那麼高的速度下,水滴不可能還會以水分子的形式存在,恐怕直接就變成氫原子和氧原子了。」
「然後,這些原子與地球的大氣層發生碰撞。」
「這或許是一個很有意思的計算過程。」
李奇維的回答引發了場上的轟動。
終於對了!
眾人的臉上充斥著喜悅之情。
同時,他們也被布魯斯教授後面的話所吸引。
費米的答案是非常理想情況下的計算。
沒有考慮水滴本身的性質。
按理來說,哪怕是鋼鐵,在那麼高的速度情況下,恐怕早都氣化了。
更何況是水。
但是根據能量守恆定律,即便水滴變成了散亂的原子,這些原子所具有的能量不會改變。
一旦與地球相撞,肯定都會轉移給地球。
所以,答案的結果是沒問題的。
費米並沒有多少驕傲之意。
在他看來,這種問題考察的並不是真正的物理研究能力,只是想像能力而已。
對他而言,最多算是一場小小的開胃菜。
他相信場上有很多人都想到了,只不過算的沒有他快。
這時,費米忽然笑著問道:
「布魯斯教授,剛剛我們已經說了那麼多答案。」
「不如您公布下您的答案吧。」
費米的話瞬間得到了眾人的認同。
「是啊!布魯斯教授,快說說你的答案吧。」
「我感覺除了費米這個答案,應該不可能還有其它的方式吧。」
「真是好奇啊!」
「布魯斯教授的答案肯定會超出我們的想像。」
「.」
隨著眾人一致的起鬨,李奇維也覺得時間差不多了。
於是,他輕輕一揮手。
會場內瞬間就安靜了下來。
所有人都在興奮地等待著。
李奇維開口道:
「義大利在科學領域的貢獻,是至關重要的。」
「先賢伽利略對於現代科學的偉大貢獻,用任何語言形容,都不為過。」
「但是,還有另外一位科學家,也同樣值得我們學習。」
「他就是阿伏伽德羅。」
「我的答案,和他有點關係。」
嘩!
眾人全都激動起來。
他們沒想到布魯斯教授竟然提到了阿伏伽德羅。
這一刻,所有人都好奇到了極點。
(本章完)
羅馬大學報告大廳內。
李奇維提出的腦洞問題,徹底激發了所有人的好奇心。
一滴水,如何毀滅地球?
哪怕這滴水的質量全部轉換成能量,達到了驚人的100噸TNT當量。
但是對於地球這個龐然大物來說,依然是微不足道的。
所以,質能方程的答案,是錯誤的!
眾人又陷入熱烈的思考之中。
從能量角度看來是走不通了。
那只能考慮別的角度。
這時,忽然有人站起來興奮地說道:
「布魯斯教授,我有一個想法。」
「你在《蟲子》中寫道,三恆星文明把原子從三維降到二維,從而包裹整個地球。」
(註:原著中是把質子降維,但是本書主角發表時,還沒有質子的概念,所以改為原子。)
「那麼能不能把這滴水也同樣降為二維,包裹整個地球。」
嘩!
眾人皆是一驚。
「哇!好想法啊!」
「這是用布魯斯教授的劍刺穿布魯斯教授的盾啊。」
「太有趣了!」
「只不過降維這個手段,恐怕不能算物理手段吧。」
「從來沒聽物理學家說過,維度還能夠降的。」
「哎呀,都科幻了,你還和我談物理。」
這個回答讓眾人興奮地討論著。
李奇維聞言也是一愣,他自己都沒有考慮過這種想法。
不過,他還是說道:
「這個回答的角度確實很好。」
「但是三恆星文明把原子降維後,也僅僅是監測地球的基礎物理,而不是破壞地球。」
「換句話說,一個二維的原子,對於三維的宏觀世界不會產生實質的影響。」
「更不用提毀滅地球了。」
「所以,我認為這個答案還是錯的。」
哎!
會場內響起一片嘆氣聲。
李奇維的反駁讓他們啞口無言。
二維的物體確實影響不了三維。
就好像平面上的小人,要如何跳出平面,攻擊到三維中的人類呢?
所以,這個答案顯然也有缺陷。
這時,李奇維又補充道:
「順便說一句,這個問題本來就是開放性的問題,任何答案都有討論的價值。」
「我給出的答案也不一定就是最正確的。」
此話一出,眾人瞬間更激動了。
原來連布魯斯教授都沒有正確的答案。
那要是他們的答案比布魯斯教授的還要好,豈不是勝過對方了。
老天啊!
在學術問題上贏了布魯斯教授,是多麼天大的榮譽啊!
這一刻,眾人都瘋狂了。
緊接著,又有大聰明提出一個奇思妙想:
「能不能把這滴水鋪展開來,包裹住整個地球,形成一層水分子薄膜。」
「這樣一來,水依然是三維物質,能夠對地球產生影響。」
「而且這層薄膜或許可以反射折射太陽光,導致地球環境突變,從而毀滅。」
嘩!
這又是一個腦洞突破天際的答案。
很多人覺得和天方夜譚一般。
一個巨大的能包裹地球的水薄膜,那是一種什麼樣的浩瀚景觀。
「感覺像是上帝吹了一個氣泡,把地球裹住了。」
「要是這個氣泡內外密度不一樣,豈不是可以當成凸透鏡了。」
「那產生的焦點,恐怕會瞬間點燃整個地表吧。」
「太瘋狂了!」
李奇維倒是覺得挺有趣的。
這個想法和後世的戴森球有點類似。
不過戴森球可比這個水膜高大上無數倍了。
因為它是包裹恆星的!
1960年,愛因斯坦曾經的助手,美國物理學家戴森,提出了一個大膽的理論。
通過設計一個巨型的人造結構,完全包圍恆星,獲得恆星散發的所有熱量當成能源。
從此人類就不再會為能源問題而困擾了。
按照人類現在消耗能源的量,太陽在一秒內釋放的能量,就可以供人類使用66萬年之久。
這是一個何等驚人的數字。
所以戴森球計劃一旦成功,其獲得的能源量可想而知。
足以使人類文明發生質的提升。
然而,這個計劃想要完成,比登天還要難無數倍。
僅僅是材料本身的問題,就讓人望而卻步了。
現在,把水分子鋪展成薄膜,雖然看起來比戴森球簡單,但其實一點也不簡單。
尤其是一滴水完全沒有可能。
還不等李奇維出言否定,泡利直接口算道:
「不可能的!」
「地球的直徑是6300千米,根據球體的表面積公式S=4πR,那麼地球的表面積是50×10平方米。」
「一滴水的體積是5×10(-5)升。」
「代入計算後可得薄膜的厚度為1×10(-19)米。」(誰能告訴我角標怎麼打)
「但是原子的直徑也只有1×10(-10)米。」
「換句話說,一滴水不可能形成覆蓋整個地球的水膜。」
「如果要形成單原子膜的話,那麼這滴水的體積至少應該是5萬升。」
嘶!
泡利的計算瞬間粉碎了薄膜答案。
要是有5萬升的水,還想什麼薄膜啊,直接質能轉換,那能量絕對是個天文數字。
一滴水相比於地球而言,實在是太小太小了。
李奇維滿意地看了看泡利。
「不錯,你就是我的完美嘴替。」
眾人並沒有被泡利打擊到,依然在繼續頭腦風暴。
此刻,費米坐在靠前排的位置上,單手托著下巴,眼神冷峻。
這是他平常進入深度思考時的習慣。
作為義大利唯一參加過布魯斯會議的人,費米在國內的知名度,恐怕比韋基奧這個羅馬大學校長還高。
此刻,也有不少人把目光聚焦在他的身上。
如果說學生中有誰能回答出這個問題,那麼費米的可能性毫無疑問是最大的。
費米的想法有點與眾不同。
「一滴水本身的能量是有限制的。」
「要想產生足以毀滅地球的威力,那就必須從另外的地方補充能量。」
「這個能量只有一種。」
「那就是動能!」
費米眼中精光一閃,緩緩地站了起來。
唰!
這一刻,眾人的目光全都瞬間聚焦在他的身上。
「費神終於要出手了!」
「這種問題對於物理奧賽選手而言,肯定是小菜一碟。」
「幸虧有費神,不然布魯斯教授還以為我義大利無人了。」
克羅齊和韋基奧兩人相視一笑。
費米的知名度可比他們兩個老傢伙高多了。
「現在已經是年輕人的時代了啊!」
在眾人的殷切注視下,費米說道:
「布魯斯教授,我也有一個想法。」
「剛剛眾人的討論,基本可以說明,一滴水本身的能量和性質,和地球相比,數量級差的太多了。」
「所以,我提供了另外一種思路。」
「根據狹義相對論,物體的質量會隨著速度的增大而增大。」
「當物體速度接近光速時,它的質量甚至將趨近於無窮大。」
「此時物體所具有的動能也會達到一個極其誇張的地步。」
「一旦它與地球發生碰撞,就會產生驚天動地的爆炸。」
「根據狹義相對論計算,我得到了以下數據:」
「當水滴速度達到99%的光速時,它的動能為1.6×10焦耳,相當於350噸TNT當量。」
「當水滴速度達到99.99%的光速時,相當於45萬噸TNT當量。」
「當水滴速度達到99.9999%的光速時,相當於450萬噸TNT當量。」
請...您....收藏_(六\\\九\\\書\\\吧!)
「當水滴速度達到99.999999%的光速時,相當於4500萬噸TNT當量。」(沙皇的威力)
「當水滴速度達到99.9999999999%的光速時,相當於45億噸TNT當量。」(人類核彈頭儲備)
「當水滴速度達到99.999999999999999999%的光速時,相當於450萬億噸TNT當量。」
「.」
轟!
此刻所有人都已經聽傻了!
水滴在狹義相對論的作用下,它的動能增加已經超越了眾人的想像極限。
450萬億噸TNT當量,那是什麼情況?
毀滅地球應該綽綽有餘了吧。
「上帝啊!動能打擊也太恐怖了!」
「而且簡直無解啊,它就是純粹的動能,連防都沒辦法防。」
「這麼炫酷的方式,好像布魯斯教授的《蟲子》里沒有提及到。」
「估計布魯斯教授是覺得這種方式有點過於無賴吧」
眾人都被費米的答案給驚呆了。
毫無疑問,這個回答絕對算是一種答案了。
加它100個9,連宇宙都給你毀滅嘍。
在後世,美國曾提出一個類似的動能武器,名為上帝之杖。
也就是所謂的天基武器。
在衛星上搭載一根由鎢、鈦等製成的金屬棒。
然後在太空發射出這根金屬棒。
利用其從天而降獲得的強大動能,撞擊目標,產生破壞力。
老美宣稱,上帝之杖的威力堪比核武器!
額.
後來,華夏直接親自試驗了一根。
嗯,老美果然是在扯淡的。
所謂的上帝之杖,不比普通的高能炸藥強太多,離核武器差太遠了。
只不過在某些方面有特殊的優勢罷了。
李奇維聽完費米的回答,首次露出一絲無奈的微笑。
他在《蟲子》中故意刪去了所謂的「光粒打擊」。
就是因為他不喜歡這麼粗魯直接的方式,一點科幻美感都沒有。
完全的大力出奇蹟!
就和物理學家研究微觀粒子一個模式,不停地加動能。
但無奈的是,這確實是一種答案。
450萬億噸TNT當量,相當於6500年前,滅絕恐龍的那個小行星與地球碰撞產生的能量。
雖然這個能量等級也不能毀滅地球。
但是架不住可以一直加9啊。
當小數點後面有40個9時,相當於太陽一年釋放的能量。
當小數點後面有90個9時,相當於銀河系湮滅所釋放的能量。
當小數點後面有132個9時,相當於整個可觀測宇宙湮滅釋放的能量。
所以,根本不需要一滴水,只要一粒原子就夠了。
「九來!」
此刻,大廳內的氣氛被推向了最高潮。
狹義相對論的威力,被體現的淋漓盡致。
李奇維笑道:
「雖然我個人很不喜歡這麼粗暴的答案。」
「但是沒辦法,我也得承認,費米的回答是對的。」
「利用狹義相對論,只要不停地增大水滴的速度,它的動能就會無限增加。」
「另外,我提一點,如果把費米的答案想的更複雜一點的話,就得考慮水分子的變化。」
「在那麼高的速度下,水滴不可能還會以水分子的形式存在,恐怕直接就變成氫原子和氧原子了。」
「然後,這些原子與地球的大氣層發生碰撞。」
「這或許是一個很有意思的計算過程。」
李奇維的回答引發了場上的轟動。
終於對了!
眾人的臉上充斥著喜悅之情。
同時,他們也被布魯斯教授後面的話所吸引。
費米的答案是非常理想情況下的計算。
沒有考慮水滴本身的性質。
按理來說,哪怕是鋼鐵,在那麼高的速度情況下,恐怕早都氣化了。
更何況是水。
但是根據能量守恆定律,即便水滴變成了散亂的原子,這些原子所具有的能量不會改變。
一旦與地球相撞,肯定都會轉移給地球。
所以,答案的結果是沒問題的。
費米並沒有多少驕傲之意。
在他看來,這種問題考察的並不是真正的物理研究能力,只是想像能力而已。
對他而言,最多算是一場小小的開胃菜。
他相信場上有很多人都想到了,只不過算的沒有他快。
這時,費米忽然笑著問道:
「布魯斯教授,剛剛我們已經說了那麼多答案。」
「不如您公布下您的答案吧。」
費米的話瞬間得到了眾人的認同。
「是啊!布魯斯教授,快說說你的答案吧。」
「我感覺除了費米這個答案,應該不可能還有其它的方式吧。」
「真是好奇啊!」
「布魯斯教授的答案肯定會超出我們的想像。」
「.」
隨著眾人一致的起鬨,李奇維也覺得時間差不多了。
於是,他輕輕一揮手。
會場內瞬間就安靜了下來。
所有人都在興奮地等待著。
李奇維開口道:
「義大利在科學領域的貢獻,是至關重要的。」
「先賢伽利略對於現代科學的偉大貢獻,用任何語言形容,都不為過。」
「但是,還有另外一位科學家,也同樣值得我們學習。」
「他就是阿伏伽德羅。」
「我的答案,和他有點關係。」
嘩!
眾人全都激動起來。
他們沒想到布魯斯教授竟然提到了阿伏伽德羅。
這一刻,所有人都好奇到了極點。
(本章完)