這個問題啊,知名科普網站 What if 討論過類似的命題。

原作:http://what-if.xkcd.com/1

譯者:fall_arkWhat if 系列:https://songshuhui.net/archives/tag/what-if

如果將一枚棒球以90%光速的速度投擲出去,揮棒擊球時會發生什麼呢?

- Ellen McManis

讓我們先把怎麼能讓棒球飛到如此高速度的問題擺在一邊。不妨假設投球隊員只是做了一次普通的投球動作,而當棒球離手的時候,它莫名地就加速到了0.9c。這以後的一切我們都按照正常的物理學規則來推演:

問題的答案是——「很多事」,所有事件都將在極短時間內發生,而且對擊球者(當然投球者也一樣)來說,不是很有益於身體健康。為了計算出結果,我拿來了一堆物理書、一個Nolan Ryan(知名投手)的投球模型、和一堆核爆測試的錄像帶。你接下來要看到的,就是以我的能力所能推演出的納秒級事件記錄——

由於球速太快,對球來說周圍的一切實質上可以被認為是靜止不動的,就連空氣中的分子也是一樣——空氣分子通常以每小時數百英里的幅度來回振動,但由於棒球此時的速度達到了驚人的每小時6億英里,所以對棒球本身來說,它們就像是凝結在了空中一樣。

「空氣動力學」在這種情況下根本不存在。在通常情況下,空氣會從運動物體的邊緣流過,但在這枚棒球前方的空氣分子們根本沒有時間讓開道來:球直直地衝撞過來,這一撞擊是如此猛烈,以至於空氣分子中的原子們乾脆就和棒球表面的原子們合在了一起——產生了聚變。每一次這樣的撞擊都會引發一陣伽馬射線和散射粒子的爆發。

這些伽馬射線與碎屑以投手丘為起點、呈泡狀向四周迅速擴大,它們將周圍空氣中的分子扯碎、將原子核中的電子剝離,使得球場內的空氣成為一個不斷變大的熾熱等離子泡。這個泡泡的外壁以幾近光速的速度向擊球者迎面壓去,速度比飛出去的棒球本身要快那麼一丁點兒。

在棒球前端不斷發生的聚變反應施加給棒球本身一個強大的反作用力,使球速減慢,就好比是一枚倒著飛出去的火箭尾部噴射出的氣流試圖把它往反方向推一般,不幸的是,棒球的速度實在是太快,就連這一系列持續進行的高熱原子核能反應爆炸所產生的巨大力量都完全不能讓它真的慢下來。不過,效果還是有的:棒球的表面被這些巨大的能量所侵蝕,無數細小的碎屑開始向四周爆裂飛散,而這些碎屑又以極高的速度飛行,當它們與空氣中的分子相撞時,又會引發兩、三輪的聚變反應。

在大約70納秒時,棒球飛到了本壘板前。擊球者這時甚至還沒有看到投手將球投出的那一個瞬間——因為攜帶著那一影像信息的光本身也幾乎是和棒球在同一時刻到達。當然,說「球」已經不太精確,和空氣的持續碰撞已經將這枚棒球分離殆盡,如今飛到打者面前的,是一團呈子彈頭形狀的等離子云(主要成分是碳、氧、氫和氮),以高速不斷地在空氣中撞出一條聚變反應的道路。首先和打者親密接觸的是那一層X射線外殼,然後在幾個納秒之後,碎屑雲團也如約而至。

當雲團與擊球者接觸時,雲團的中心部分仍然在以相當高比率的光速在前進,雲團首先會碰到球棒,然後打者、本壘板、捕手都將被一齊捲入雲團、直撞向他們身後的擋球網,不過等到達那裡時,他們也已經全都分崩離析了。由X射線和高熱等離子云繼續向外和向上擴展延伸,依次將擋球網、雙方隊員、看台以及附近的住宅區吞噬。這一切,發生在球飛出去後的第一個微秒(百萬分之一秒)。

假定你是在球場所在城市市區之外的一個小山丘上觀看這一事件,你首先將會看到的是一陣炫目的、遠超太陽光芒的亮光,光芒在接下來的幾秒鐘內逐漸減弱,你將看見一團火球迅速變大並升空成為一團蘑菇雲。再然後,在一陣巨響之後,衝擊波到達了,沿途的樹木房屋無不灰飛煙滅。

在棒球場周圍大約一英里的地方,一切都消失了,而在已夷為平地的區域之外,城市被烈焰吞噬。球場成了一個大坑,坑的中心自然就是最初投出球去的地方。

在仔細研讀職業棒球大聯盟官方規則之後,根據規則6.08(b)條指出,在這一情況下應該將此球視為觸身球,打者將被保送上一壘。


若籃球0.65kg,亞光速取0.9C的話。

總動能為: [公式]

若題主投籃前,籃球運動距離為0.5m,平均受力為:

[公式]

人腕部截面積約20cm^2,腕部所受壓強為:

[公式]

太陽內部壓強可高達: [公式] ,但比起題主承受的壓強還是低了2000多倍。

在極高的壓強下,任何元素都會被壓成等離子體。

但是質量最大的恆星,也不超過太陽質量的1000倍,最高質量恆星內部的等離子體承受的壓強,也不超過題主所承受的。

那麼題主只能是電子簡併態物質,或者簡併態物質和等離子云的混合體。

已知白矮星的內部壓強為: [公式] ,題主能承受的壓強是白矮星內部壓強的0.756%。

說明題主並不是完全的電子簡併態物質,的確是簡併態物質和等離子云的混合體。

由於題主體內的核物質極其不穩定,會激烈地發生氫聚變或氦聚變。

好了,可以下個結論了:

題主應該是來自超新星內核的超新星人。

只不過他用了某種超級科技,令自己的身體脫離超新星內核之後,依舊維持極高壓強,處於穩定狀態。

由此可知,題主的質量可達1000萬KG~6000萬KG(上限為白矮星)左右。

題主每次投籃,身體內損失的核聚變質量為840g。

相當於120KG氫聚變釋放的能量。

或者相當於1300KG氦和阿爾法粒子聚變釋放的能量。

題主的食物應該就是核聚變材料,如果食量和人的比例相當,那麼他每一天可吃100萬Kg的核材料。

可知,食用氫時,可提供投籃8333次籃;

食用氦等材料時,可投籃769次籃。

題主作為電子簡併物質和等離子云的結合體,食物應該也不會太過於單一,可能會食用氫、氦、碳、氧等各類核材料。

食物豐富,才營養均衡嘛~

不過總的來說,題主一天能投籃的次數達到1000次還是比較輕鬆的。

我們知道,刻苦的NBA球員每天訓練時,投籃次數可達1000次。

所以,得出的結論是:

題主是可以去打超星新NBA聯賽的。

對了,你們打比賽的時候,最好離地球遠一點。

要不~用哈勃望遠鏡(雖然畫質渣)開個直播吧。


這個假設畫面太美。

我們分兩種情況考慮:

1,跳投,起跳後手低於籃筐。

你以為你只是像這樣,跳起來投了個籃,籃球划出一道優美的拋物線。

但在你騰空,籃球出手的一瞬間畫面很可能是這樣(請忽略圖片人物腳下的大地).

根據相對論,當你把一個籃球從0加速到0.9光速時,籃球質量增長到2.294倍。

然後根據動量守恆,你會獲得一個與籃球反方向的速度,假設你體重90kg,籃球初始重0.6kg,那麼到籃球脫離你的指尖時,籃球質量為1.3764kg,你將被反作用力加速到0.013761倍的光速,撞向地面。動能為1.33乘10的16次冪 焦耳,約合318萬噸TNT。

當你落地,畫面應該是這樣。

2,灌籃,起跳後手高於籃筐。

你以為是這樣,僅僅是霸氣測漏的扣一下:

但當籃球出手的一瞬間,你就獲得了0.0137倍的光速飛向宇宙。可能你會覺得這個速度比較low,要是能再快一點會更好,不用擔心。

因為那個撞向地板的籃球所含動能為6.2乘10的16次冪 焦耳,約合1481萬噸TNT,畫面應該是這樣。

我相信這個籃球撞擊地面產生的衝擊波(一個很大的波)應該會給你一個助推,讓您飛得更高。

假設您打得是露天球場,我相信您的速度在脫離大氣層時會大於第四宇宙速度,銀河系也不足以束縛您,您的征程,將是茫茫星海。

銀河系外應該是沒有NBA的。


能,但是得不了冠軍。因為有一個投籃100%命中率的。還有一個一拳能打出高鐵動能的。最次的一個也是能舉起一噸重物的。

破千了……

後續:因為這些怪物的存在,詹姆斯漸漸變得黯淡無光。於是他投身科學,最終研究出克隆和穿越技術,克隆了5萬個自己,穿越到了三國時期——「我詹姆斯攜49999兄弟,拜見孔明丞相。」


會議室那古舊的橡木大門剛剛關上,維德便像出膛子彈般地吐出一句話:「各位,PIA要向三體艦隊發射探測器。」

題主:「交給我,我直接把雲天明的腦袋丟過去。」

《三體》完


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