如果風的速度接近光速，被刮到會是怎樣？

被刮到，鐵定是死了。不過為了讓人死得明白，咱們得說下「接近光速的風」是啥概念。先放結論：

• 當風的速度是光速的 0.999999991 倍時，那這陣風中的質子的能量，與 LHC 加速所產生的質子束相當，也就是 7 TeV。
• 其密度，大概是 LHC 質子束的 10 的三次方以上，也就是至少千倍於 LHC 對撞點位置的束流密度。
• 被刮到會死，但走得很安詳，安詳到連渣都不剩。

基於北京正負電子對撞機，所開發的高能陽電子槍

提到接近光速，那就不得不提歐洲核子中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC）。其中的質子束，有著人類目前加速粒子達到的最大速度，也就是光速的 99.9999991%。然而，只有速度是不夠的，為了對撞實驗，必須儘可能地將質子束聚攏，增加其對撞時的密度。只有這樣，才能確保有足夠的質子發生碰撞，產生人們感興趣的新現象。所以，在所有的對撞實驗中，包括 LHC，有著各類聚焦磁鐵，將帶電粒子聚集，壓縮束團的體積。下圖就是 LHC 的兩束質子束流，在碰撞點附近的尺寸變化。最終，束流的直徑會被壓縮到 64 微米，大概是一根頭髮的直徑。

LHC 中，質子束流的在碰撞點（ATLAS 探測器中心）位置的尺寸變化

LHC 每 25 納秒進行一次對撞，其中每個束流有 10 的 11 次方量級的質子。聽起來是不是很緻密的感覺？然而，空氣的摩爾體積是 22.4 升每摩爾，一摩爾有 6.02 乘 10 的 23 次方。換算一下，就是每立方微米有 2.7 乘 10 的 7 次方個氣體分子。如果將束流的體積，近似看作是 64 微米邊長的立方體，那以空氣的密度，在這個立方體中就會有 7 乘 10 的 12 次方個氣體分子。而空氣的平均分子量是 28.8，所以還要再乘上這個數值。最終可以得出，同樣體積下，空氣有 10 的 14 次方量級的核子，且更「可喜」的是，風是持續的。

1000 個 7TeV 質子，在 25 米深水柱中的能量沉積(在束流平面上的投影)

接下來，咱們就從 LHC 的 7TeV 質子，來聊下這陣風的能量有多可怕。上圖是我去年在 Geant4 模擬中，得到的 7TeV 質子在水中的能量沉積。可以看到，7TeV 的質子並不能有效穿透 25 米深的水。且在最初的 30 公分內，其所沉積的能量，約佔總能量的 0.03%，也就是留下 GeV 級別的能量。也就是說，如果 LHC 的一束質子，打在人身上，大概有 0.03% 的能量會留下。

這麼說可能有的知友還是沒有概念，那我們換一種方式。下面是對 LHC 質子束較為具象的表達[1]：

Each beam contains 280 trillion protons with the combined energy of a high-speed train going 200 kilometers per hour, squeezed into a stream much thinner than a human hair.
每個束流有兩千八百億個質子，其動能相當於一輛時速 200 公裡的高速列車，且被壓縮到比人類的頭髮還要細小的尺寸。

也就是說，三千多個 LHC 質子束，可以在頭髮絲截面大小的面積上，留下 200 公裡高速列車的動能。巧了，我們的接近光速的風，其密度剛好就是千倍於 LHC 質子束。假設被這陣風吹拂了一秒鐘，那相當於，你的一個毛囊，持續抵擋住時速 200 公裡高速列車的四萬六千八百四十二億次撞擊。而且，不幸的是，你全身都是這樣的毛囊。

這種瞬間挫骨揚灰的死法，可比琦玉老師的認真一拳，還要來得猝不及防。