水滴为什么能撞穿地球?什么原理?
"水滴"是刘慈欣的科幻小说《三体》里,三体星人制造的一种水滴状的飞行器,仅仅一架这种飞行器就摧毁了人类文明的上千艘太空战舰。这种飞船之所以这么厉害的关键就是它的外壳是由强相互作用力材料构成。
图:水滴飞行器想象图
强相互作用力是四种基本相互作用之一,这四种基本相互作用分别是:强相互作用力、弱相互作用力、电磁力和引力。强相互作用力是这四种基本力中最强的,如果强相互作用力为1,电磁力就是1/137、弱相互作用力就是1/1000000、引力就是10∧-39。
但强力的作用距离非常短,约为10∧-15 m ,仅比弱相互作用远一点,它只存在于原子核内部。
图:氦原子
强力的作用就是讲夸克结合在一起形成质子和中子,它泄漏出来的一点点就能够克服质子间的电磁力(同性相斥),将质子、中子聚合在一起形成原子核。
要使强相互作用力起作用,就必须将物质靠得非常近。在自然界中,中子简并态物质就与水滴的材料性质相仿。中子简并态物质就是中子星上的物质,它的密度达到了每立方厘米8000万~20亿吨。几乎就是原子核紧靠着原子核。这应该是宇宙中密度最大的物质了。
当然,书中的水滴质量并不大,但坚硬无比,这是不可能存在的。不过这只是科幻小说,大家也不必当真。
以无厚入有间
《三体》的故事,不能以常理论。
感谢问答
因为重力的原因,水滴的冲击力会越来越强,所以只要有足够的高度和没有外界力,它就会像击穿石头一样击穿地球
刘新慈用了狭义相对论的原理来写的而且融入了粒子物理中强相互作用力的概念,速度非常大的水滴
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