欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

一颗0.9倍光速的棒球

科普小知识2022-07-10 15:46:20
...

如果一个棒球以光速的90%投掷,当你挥棒时会发生什么?让我们把如何让棒球飞得如此之高的问题放在一边。让我们假设投手只投了一个正常的球,当棒球离开手时,它不知何故加速到0.9度。在这之后,我们都遵循正常的物理规则来推断:

这个问题的答案是“很多事情”,所有这些都将在很短的时间内发生,这对击球手(当然还有投手)来说不是很好。为了计算结果,我带了一堆物理书籍,一个诺兰·莱恩投球的模型,和一堆核爆炸试验的视频。接下来你想看到的是纳秒事件记录,我可以尽我所能去做

因为球的速度太快,球周围的一切都可以被认为是基本上静止的,甚至空气中的分子通常以每小时数百英里的速度来回振动,但是因为棒球现在以每小时6亿英里的惊人速度运动,它们就像棒球本身在空气中的凝结。

“空气动力学”在这种情况下是不存在的。在正常情况下,空气会流过运动物体的边缘,但是棒球前面的空气分子没有时间让路:球会直线碰撞。碰撞如此剧烈,以至于空气分子中的原子简单地与棒球表面的原子融合,从而导致融合。每次撞击都会引发伽马射线和散射粒子的爆发。

这些伽马射线和碎片以投手丘为起点,以气泡的形式迅速膨胀。它们撕裂周围空气中的分子,并从原子核中带走电子,使得体育场中的空气成为不断增加的热等离子体气泡。泡泡的外壁以接近光速的速度向击球手挤压,比飞行中的棒球本身要快一点。

棒球前端的连续融合反应对棒球本身施加了强大的反作用力,减慢了球的速度。这就像一股气流从向后飞行的火箭尾部喷出,试图将它推向相反的方向。不幸的是,棒球的速度如此之快,以至于即使是连续的高热核能反应爆炸所产生的巨大力量也无法真正减缓它。然而,仍然有一些影响:棒球的表面被这些巨大的能量侵蚀,无数微小的碎片开始破裂并四处散开,这些碎片以极高的速度飞行,当它们与空气中的分子碰撞时,它们将引发两三轮聚变反应。

大约在70纳秒,棒球飞到本垒板的前面。击球手甚至没有看到投球手投球的那一刻——因为携带图像信息的光本身几乎与棒球同时到达。当然,说“球”不是很准确。与空气的持续碰撞使棒球完全分离了。现在,飞向撞击者的是子弹状的等离子云(主要由碳、氧、氢和氮组成),它不断高速撞击空气中的聚变反应路径。首先,x光壳层与撞击者密切接触,然后几纳秒后,碎片云也如期到达。

当云团与面糊接触时,云团的中心部分仍然以相对较高的光速运动。云团将首先击中球棒,然后击球手、本垒板和接球手都将加入云团并击中他们身后的球屏。然而,当他们到达那里时,他们将全部崩溃。x射线和高热等离子云继续向外和向上延伸,依次吞噬球幕、双方球员、看台和附近居民区。所有这一切都发生在球飞出后的第一微秒(百万分之一秒)。

假设你在体育场所在城市外的山上观看比赛,你首先会看到一束远远超过太阳光线的耀眼光芒。在接下来的几秒钟里,光线会逐渐减弱,你会看到一个火球迅速变大,并上升为蘑菇云。然后,在一声巨响之后,冲击波到达了,沿途所有的树和房子都被摧毁了。

在棒球场周围大约一英里处,一切都消失了,而在被夷为平地的区域之外,城市被火焰吞没了。体育场变成了一个大坑,坑的中心自然是第一次投球的地方。