一根针以光速穿过一个人的身体会发生怎样的效果?

爱神的礼吧

对于人们未知的事物怎么回答都可以...毫无讨论价值!


我们不如先把“针”放一边,我倒是知道咱地球上还真有位兄弟被接近光速的物质刺穿过,而且还是到目前为止唯一一位,刺穿的还是头部,不但没死还活的好好地!

不但活的好好地,还以高智商拿到了博士学位...

——前战斗民族(苏联)科学家阿纳托利・布格斯基。

他曾经在一次检修粒子加速器的时候不小心把头伸了进去,安全保护装置失灵,导致一束质子束以接近光速的速度穿过了他的脑袋。


这个质子束的能量比前面各位答主分析的“针穿人体”的能量要大得多,接近760亿电子伏特。可能因为穿过他身体的不是一根针,所以阿纳托利・布格斯基并没有爆炸!!


《连线》杂志在1997年时采访过布格斯基,据他自己描述:他看到了强烈的闪光,但他并没有感觉到疼痛。不过有一半的脸肿的像个气球。

理论上来讲,人体根本经受不起这种高能辐射,它会破坏人的 DNA 甚至诱发一系列的癌变。


但布格斯基所经受的辐射因为接近光速,所以辐射都集中在一个非常狭窄的区域,他并不是全身都收到核辐射污染,一些关键部位和组织都幸免于难,所以他活了下来。


然而布格斯基也并不是什么事儿都没有。它被穿透的那一半脸瘫痪了,耳朵失聪,还时不时的会出现癫痫的症状。神奇的是布格斯基并没有患癌,到现在为止他还依然在从事物理学研究的工作。

布格斯基是世界上唯一一个被接近光速的物质刺穿身体的人。这也是目前所有对“光速穿人体”这个问题好奇的科学家们唯一能够参照对比的案例,所以题主应该把“针”字去掉,你直接问光速物质穿透人体会怎样就可以了!


答案就是阿纳托利・布格斯基


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猫眼智客-杨明慧

这个问题的关键不在针,而在光速。

那么,光速是什么呢?

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。

换句话说,以人类目前的科技手段,根本不可能让任何有质量的物体的运动速度达到光速。

如果撇开这一点不谈,当针真的可以以光速运动时,又会发生什么呢?

我们默认这根针是在空气中运动的(因为它要射穿人体,人则是生活在有空气的环境下的)。运动过程中,针会与空气发生摩擦。这一摩擦力是不可预估的,它完全不同于普通情况下可以忽略不计的摩擦力,光速运动下,这一摩擦力所产生的热量会在瞬间将针融化。

也就是说,这根针在发射之初,就被融化的一干二净了。

如果我们再撇开这一点不谈,光速运动的针与人体接触之后,会怎样呢?

人体会爆炸。

《无问西东》不知道大家有没有看过。其中有一个情节是,陈鹏(男主角)向王敏佳(女主角)告白,拉着女主角快速跑过清华校园,向王敏佳解释“核”是什么?“核”就是高速运动的原子相互碰撞之后释放的巨大能量。陈鹏以此来表达自己对王敏佳的爱意,也就是在此时,陈鹏张扬肆意的爱意在王敏佳心中也产生了核反应。

由此可见,高速运动的物体突然与其他物体碰撞时会产生巨大的能量的。一旦光速运动的针与人体相撞,二者皆会爆炸。


镁客网

如果根据真实的物理学,在地球大气的环境下,其实这种情况根本就不会发生。首先,有质量的物体是抵达不了光速的,但可以无限接近光速,当然在题主的问题中,针是否抵达光速也不重要,只要速度足够高即可。

因为光速运动的针立刻会与空气分子发生极为强烈的摩擦,产生强光和冲击波,这种碰撞的能量之大,产生的温度之高,不仅针本身彻底离子化,所蕴含动能全部释放,这温度之高、能量之大甚至可以裂解原子产生大量的次生基本粒子,所以这种能级的能量释放,可彻底摧毁一切周边物体,你是等不到那根针以针的形状穿透你的身体。

根据动能公式E=mv²/2,由于v=30万公里/秒,因此一根以光速运动的针的动能也相当于一颗核武器的能量(这个计算中的质量我们还只是取针的静态质量,实际上高速运动的针的质量还会因为相对论而大幅度增加),因此当一根针以光速接触空气后,立刻就演化成一颗核弹在你面前爆炸,你的身体则被光辐射以及冲击波化为一团等离子体。

但假如你变成宇航员在真空环境中,一根针朝你飞来,是可以碰到你的身体的,但遇到你得身体后情况也很类似,会立刻因为与身体碰撞产生极大的能量释放(动能转化为热能),你此时整个人就会变成一颗小型核弹,在极大的光辐射以及冲击波作用下,变成一团等离体子体。

不会出现题主想象中的,针高速穿过人体,因为太快,你貌似还感觉不到的那种情形。


楚楚夫

质能方程告诉我们,任何静止质量不为零的物体,其运动速度不可能达到光速(只有光子,静止质量为零,运动速度才可以达到光速),只能无限接近于光速,而此时,该物体的质量会趋于无限大,具有的能量会趋于无限大。

因此我觉得对于题主的问题,一根针静止质量约为1-2g,在以无限接近于光速的速度与人体接触时,产生的能量爆发比在你身边核爆只有过之而无不及吧。

或者动量守恒定律ft=mv

我们讨论两个极端情况,如果针在撞击人体后静止了

f=mv/t t=L/v v=c

f=mc^2/L 其中m为针的质量1-2g

c为光速 L为人身体得厚度,约为45cm

如果我没算错的话,人体承受了2×10^14N

200000亿牛顿的力

如果针穿过人体而没有减速,则F=0,既人体不承受力。


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