03.05 水滴為什麼能撞穿地球?什麼原理?

星宇飄零2099


“水滴”是劉慈欣的科幻小說《三體》裡,三體星人制造的一種水滴狀的飛行器,僅僅一架這種飛行器就摧毀了人類文明的上千艘太空戰艦。這種飛船之所以這麼厲害的關鍵就是它的外殼是由強相互作用力材料構成。

圖:水滴飛行器想象圖

強相互作用力是四種基本相互作用之一,這四種基本相互作用分別是:強相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力。強相互作用力是這四種基本力中最強的,如果強相互作用力為1,電磁力就是1/137、弱相互作用力就是1/1000000、引力就是10∧-39。

但強力的作用距離非常短,約為10∧-15 m ,僅比弱相互作用遠一點,它只存在於原子核內部。

圖:氦原子



強力的作用就是講夸克結合在一起形成質子和中子,它洩漏出來的一點點就能夠克服質子間的電磁力(同性相斥),將質子、中子聚合在一起形成原子核。

要使強相互作用力起作用,就必須將物質靠得非常近。在自然界中,中子簡併態物質就與水滴的材料性質相仿。中子簡併態物質就是中子星上的物質,它的密度達到了每立方厘米8000萬~20億噸。幾乎就是原子核緊靠著原子核。這應該是宇宙中密度最大的物質了。

當然,書中的水滴質量並不大,但堅硬無比,這是不可能存在的。不過這只是科幻小說,大家也不必當真。


講科學堂


首先一句話申明觀點:水滴並沒有攻擊程心,也從未到達程心所在的威懾控制中心,只是攻擊了地球上所有的引力波發射天線,其中亞洲引力波天線距離程心威懾控制中心的位置只有二十幾公里,並且在同一深度,距離地面深達45千米。水滴之所以能夠直接洞穿45千米的地層依靠的是兩個因素:一個是自身堅硬、耐高溫的材質,一個是速度。

三體最狂暴的武器,水滴的兩大優勢:堅硬的材質,強悍的動力。

作為三體世界最狂暴的武器,第一艦隊科技的結晶,水滴其實有兩大優勢:

第一、堅硬且耐高溫的材質:水滴的表面材質採用了強相互作用力材料,依靠特殊的手段將物體的分子像釘子一樣牢牢地釘在一起,整齊的進行排列。這樣做的結果是水滴具有了類似中子星一樣的強度,同時極耐高溫。在毀滅丁儀等人時,水滴曾發出過超過太陽核心的高溫。

第二、強悍的動力:水滴的動力非常強悍,不僅能在10倍與第三宇宙速度的情況下輕易進行銳角轉向,而且在摧毀發射器的過程中,飛出了25000千米每秒的高速,也就是大約8%的光速。儘管這是一個令人恐怖的速度,但應該還不是水滴的全速,因為水滴的全速大於人類恆星際戰艦15%的光速。

水滴穿越45千米地層所需的實力:極盡的簡單、暴力

依靠8%光速帶來的強大動能,以及無比堅硬且耐高溫的材質,水滴能輕易克服大氣層摩擦帶來的高溫,以及45千米地層的阻力,打擊處於地下建築和人,甚至直接貫穿地球也不是什麼難事。

但水滴令人感到恐怖的真正原因是,極盡的簡單、暴力,依靠原始撞擊帶來的巨大動能,輕易毀傷人類目標。在末日之戰中,水滴輕易毀滅了人類2000多艘恆星際戰艦,在威懾紀元末期輕易洞穿地層毀滅了人類所有的引力波發射器,在威懾紀元末期瞬間毀滅了人類一座大城市,以逼迫人類向澳大利亞遷移。

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首先三體人是不肯摧毀地球的,因為他們還要來地球居住。其次水滴是不可能穿透地球的,因為水滴太小了,體積小,質量就小,動能也就小。無論水滴是什麼材料,質量是一定的,能量也是有限的。水滴能夠撞穿戰艦,主要是靠其堅硬的材料,和超快的速度。但是每一次撞擊都會消耗其一定能量的。撞穿地球人類一千多艘戰艦沒什麼,但是撞穿地球就不容易了。地球的質量畢竟太大了。第三即使可以撞穿了也沒什麼,水滴體積太小,撞擊形成的空洞很快就會被堵上

水滴硬度太陽系無敵?確實文中提到了水滴的硬度可以穿過地球,甚至穿過恆星毫髮無損,但我告訴你地球可以穿但恆星不行,水滴表面一層原子厚度簡併態物質確實具有超級硬度,但最硬極限也就是=原子核,而恆星內部核聚變本身就是靠超高溫高壓(加上量子遂穿)讓氫原子核破碎再聚合成氦並釋放能量,既然原子核都扛不住水滴也扛不住的,粒子加速器也是一樣可以靠高速粒子撞擊破開原子核來研究亞原子粒子的,水滴並沒有你們想象中的那麼無敵,其實人類科技發展些,超高能粒子炮也能摧毀水滴。

水滴可以摧毀地球?好的我們來做一個相對合理的推算,出膛速度0.8千米左右的狙擊槍子彈,在水中無法擊穿1.5米深00.1米厚的木板,而同樣速度子彈連0.3米的磚牆都無法擊穿,那麼我們以水滴最高速度光速1/10,也就是30000千米,那麼就算相對於水滴岩石土地像水一樣軟,那麼先按最強穿深換算下來能穿透56千米。

然後在削弱第一泥土岩石平均密度是水的三倍,第二岩石強度遠高於水,第三根據流體阻力公式f = CρAvv/2(現實中沒有固體阻力公式所以我用流體公式實際上只會少算不會多算)速度越快,物質密度越大,物質強度阻力越大。水滴速度,穿破物密度強度都遠高於子彈和水(而且地核密度強度更高),其阻力也就遠高於子彈我粗略計算下是32倍左右,那麼水滴最強一擊穿深1.75千米左右, 而地球最深的馬裡亞納海溝深度是11.034千米,這還是地表地球毛事沒有。

而如果水滴選擇慢慢推進的話,第一非常耗費能量,第二造成的空洞小從這邊穿過去,還沒一公里上面就又塌下來了,你就是慢慢跑個對穿地球都毛事沒有。而造成火山噴發地震,這些對於地球只是毛毛雨對整個星球結構毫無影響。

為什麼三體人不在乎可以毀滅太陽系水星計劃?很簡單第一:三體人不需要行星只需要一顆穩定的恆星,第二:做不到,三體艦隊都做不到。水星計劃別說是地球了,就算是有水滴智子科技的三體人都做不到,為什麼?因為你還沒有理解一顆行星的“巨大”。



會飛的青蛙800


孫悟空如何做到一個跟頭十萬八千里的?你用科幻小說問為什麼,還要問原理。兒呢。


氵貝佔


水滴擊穿地球🌐?既然你知道是科幻。還提這樣的問題幹什麼?


沒法鬧了


《三體》的故事,不能以常理論。


泰岱程碩


地球誕生46億年了,為什麼還沒被穿過呢?倫理上地球能被穿個洞.......終有一天會形成水滴石穿之現象。至於地球為什麼未被穿透的問題,倫理上是不可能。


花開正園


以無厚入有間


鄒訓堅律師


滴水穿石,以柔克剛,外表看似很柔弱,實際蘊藏巨大的能量


紅山小丸子


小小的水滴中蘊涵著地球上所有生命的奧秘


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