一個鐵原子以時速28000公裡射向人類頭部，會有什麼後果？

時速28000公裡的鐵原子撞向人類頭部，會死亡嗎？

如果一個鐵原子以每小時28000公裡的速度射向人類的頭部，會有什麼後果？許多人會不假思索，那不是直接爆開了？28000公裡的速度啊！

其實不然，大家的關注點都放在了28000公裡每小時的高速，當然，如果我有一輛汽車或摩託車可以達到這樣的速度，確實會讓人印象深刻，但對於一個原子或一個亞原子粒子來說就不一樣了，它甚至沒有接近於打破相對論效應。

宇宙射線定期撞擊地球，產生能量約為1.4TeV的μ介子陣雨。產生大約207倍於一個電子（靜止質量）的質量，它們比你的鐵原子核輕得多，而且關鍵一點是它們非常常見。μ介子陣雨的典型值是1μon/cm2/min，而人類頭頂的面積約為150平方釐米。所以，每分鐘有150個μ介子以0.998c+的速度在你的大腦中穿梭。隨著高度的增加，介子陣雨就更多了。1μ介子攜帶的能量相當於1*10^12/18.75=53*10^9的鐵原子。考慮到你頭頂的面積（150cm2），我們得到150（面積）*53*10^9（能量等效）=~8*10^12。

所以宇宙每天每小時每分鐘在人類頭上做8萬億次實驗。到目前為止，人類似乎沒有受到影響，因為它們太小了！不僅如此，除非它是從不到五百分之一英寸遠的地方「朝你發射」，否則它根本不會射到你。它會從空氣分子上反彈，直到它被「熱化」到鐵原子在室溫下的速度。空氣分子的典型速度約為1800公裡/小時（500米/秒），所以它的啟動速度比一般的空氣分子要快。在正常情況下，空氣中分子碰撞之間的平均自由程約為70納米…或0.07微米，所以當它達到1微米時，它將與空氣分子發生15次碰撞。在第一次碰撞之後，它會被擊出「偏離航道」，所以如果它在「向你開槍」時離你不到一微米，它很可能打不到你。如果是這樣，它會像空氣分子一樣落在你身上。所以，當它落在你的皮膚上時，除了在你的皮膚上添加一個鐵原子外，沒有任何效果。

但是，正如高能「銀河宇宙射線」（GCR）質子撞擊高層大氣時會引起粒子陣雨，同樣，你的鐵原子也會在你的大腦中造成粒子陣雨。你不會注意到，而且很可能不會有永久性的影響。但是粒子陣雨會使你大腦中的一些DNA斷裂，DNA受損的細胞可能會死亡，或者存活下來，甚至會自我修復。但是它發生突變的可能性很小，如果它發生了突變，那麼突變就有可能使它成為癌前病變。GCR產生的突變可能加速了進化的進程，沒有它我們就不會在這裡。但是一般的輻射，包括GCR也會導致癌症。

順便說一句，當你在飛機上時，GCR強度更高，特別是當飛機沿著近極地飛行時，因為我們越來越靠近地球的大氣層，有證據表明它們對飛行員和空姐的視力有永久性的影響。國際空間站的GCR強度仍然更高，在為期9個月的火星之旅中，GCR強度將更高。但目前還沒有切實可行的方法來保護太空人不受高能GCR的影響，因為所要屏蔽的重量是巨大的。