光速是宇宙中最快的速度,而且也有可能是改變人類世界的一個速度,因為愛因斯坦曾經說過,如果物體的速度達到光速,那麼就可以讓時間停止;如果物體的速度超越光速,就可以讓時間倒流 ,因此人類如果能夠達到光速,就可以驗證愛因斯坦這個科學預言,從而實現讓時間停止或者時間倒流這樣只有神話才存在的事情。可是超越光速談何容易,目前人類飛行器最快的速度是由帕克號太陽探測器創造的,它的最高速度為220米每秒,約等於時速80萬公裡,儘管如此帕克號太陽探測器的極限速度還不及光速的1500分之一,而且這還是它的最高速度,而飛行器是不可能始終保持最高速度飛行的,如果以經濟的速度飛行,可能只有光速的3000分之一,由此可見人類要想達到或者超越光速還有很長的路要走。
帕克號太陽探測器最高速度達到80萬公裡每小時,是人類飛行速度最快的探測器
雖然人類一直想達到或者超越光速,但是愛因斯坦卻給人類潑了一盤冷水,他創立了光速不變原理,認為光速是宇宙最快的速度,斷言光速不可超越,不過什麼事情都不能妄下結論,因為時代是發展的,古人認為不可能實現的飛天夢、登月夢、人工下雨夢等如今不都已經實現了嗎,所以隨著人類科技的進步,未來人類肯定會突破光速這個限制,實現夢寐以求的超光速飛行,而人類實現光速飛行的那一刻,也是人類文明迎來升級的時刻,完成文明升級的人類世界,光速已經變成一個非常普通的速度了,不再是所謂的宇宙最快的速度,既然光速已經變成一個普通的速度,那麼可以想像在地球上到處都是光速飛行的物體,於是有人就提出一個疑問,假如在超光速世界裡面,有一個物體(比如一顆子彈)以光速不小心撞擊地球,地球有可能被擊穿嗎?
超光速飛行被認為是違背現代物理學的
子彈達到光速是否可以擊穿地球,需要考慮兩種情況。第一種情況是把大氣層、子彈材料屬性考慮進去,如果是這種情況,子彈是不會擊穿地球的,甚至可能對地球傷害很小,為什麼呢?因為子彈是一種普通金屬材料製造的,它非常脆弱,如果達到一定的速度,它就會解體,更不用說達到光速極限速度,可能還沒有達到光速它就已經解體了,因此根本無法到達地球,即使它到達地球,還有大氣層這層障礙阻擋它,子彈以光速經過大氣層,還沒落後地面就已經被燃燒殆盡了,因此也不會對地球造成傷害。
子彈以光速撞擊地球,後果不堪設想
第二種情況:排除大氣層、材料影響,子彈直接以光速撞擊地球表面。如果是這種情況的,子彈也可能不會擊穿地球,畢竟子彈的重量有限,我們知道地球的直徑為1.2萬公裡,子彈的重量才10克左右,即使它以光速撞擊地球,不可能擊穿1.2萬公裡厚而且還很堅硬的地球巖層,雖然子彈無法擊穿地球,但是如果子彈以光速撞擊地球會發生大爆炸,根據愛因斯坦的質能方程E=mc^2(其中E為能量,m為質量,c為真空中的光速)可以知道,當一個物體的速度達到光速的時候,會釋放出巨大的能量,子彈雖然重量很輕,但是它好歹也存在質量,一旦以光速撞擊地球表面勢必引發大爆炸,後果可能比6500萬年前那顆直徑10公裡長的小行星撞擊地球產生的後果還要可怕,有可能會引發大地震、大海嘯、火山噴發和氣候變化,最終導致地球生物滅絕。
子彈以光速撞擊地球想像圖
既然達到光速的子彈都無法擊穿地球,那麼在宇宙中是否存在某些物質可以穿透地球呢?還真存在,這種物質就是中微子,中微子是一種質量比電子還要輕100倍的物質,它的質量無限接近光子,因此它獲得無限接近光速的速度,由於質量很小,再加上接近光速的速度,因此中微子具有超強的穿透力,可以輕鬆的穿透地球和人體,其實我們的地球和身體每時每刻都有幾十萬億個中微子穿過,只不過是我們感受不到而已,為什麼我們感受不到呢?因為它的質量實在太小了,接近0,根據動能公式,當物體的質量為0的時候,它的動能為0,沒有動能,我們自然感受不到,因此中微子也不具有破壞力。
超新星爆炸釋放的中微子穿透地球
除了中微子以為,還有一種物質可以穿透地球,那就是暗物質,為什麼暗物質也可以穿透地球呢?那麼我們就需要了解物質穿透的本質了,一樣物質能否穿透另一樣物體,本質就是這兩樣物體是否會發生相互作用或者發生的相互作用力小於穿透力,如何理解這句話呢?就好比用一個網球扔到一張球網上,當這個網球剛好扔到球網的網格裡面的時候,由於沒有發生相互作用力,因此網球穿透了球網;而當網球扔到網線上的時候,網球撞擊網線產生的相互作用力小於穿透力,就不會穿透球網,反之,如果網球穿透力大於網球與網線產生的相互作用力,就可以穿透球網。
宇宙95%的物質是暗物質,看不見摸不著,像幽靈一樣
暗物質就屬於前者,它不與物質發生作用力,因此它可以穿透任何物質(包括地球)散落在宇宙各個角落,根據科學家推算,整個宇宙95%的物質都有暗物質,只有5%的物質是我們平常可見或者已經了解的物質,如此多的暗物質我們竟然感受不到,而它無時無刻都在與我們身體發生接觸,就是因為它與我們的身體或其他物質沒有發生相互作用力。
光子是一種波,波會反射,因為無法穿透人體
由此可見,中微子和暗物質由於不參與物質的相互作用,因此它可以輕鬆穿透地球、人體和其他物質,這個時候也許有人問,光子的質量比中微子還輕,速度也比中微子要快,可是平時我們看見光線無法穿透人體,更不會穿透地球,這是為什麼呢?那是因為光子不是一種物質,而是一種波,而波遇到物質會反射,因此光子和光線是無法穿透人體和地球的。