相对论的棒球
2018-05-22
飞碟探索 2018年3期
让我们先把如何让棒球如此快地移动这个问题放在一边。我们假设投手就是正常投球,但在球出手的那个瞬间,奇迹般地被加速到0.9倍光速。从这个瞬间以后,一切都按照正常的物理学原理进行:
这个答案证明了“许多事”,而且它们都发生得很快,但对投手而言,这并不是结束。我坐下来读了几本物理学书,还有诺兰·莱恩(美国棒职大联盟的投手)的运动图像,以及一堆关于核试验的录像带,并试着把这些整理出来。
球的运动速度如此之快,以至于其他一切事物相对它而言都几乎是静止的,甚至空气中的分子也可以说是静止的了。空气分子以每小时几百千米的速度来回振动,而球是以9.72x10°千米/时的速度穿过空气分子的。这意味着对这个球而言,空气分子可以说就是凝固悬挂着的。
空气动力学的概念在这里不适用。正常来说,空气会绕一切穿过它的东西环流。但在这个超高速运动的球面前,空气分子根本没时间挡球的道儿。这个球如此沉重地撞向空气,以至于空气分子中的原子实际上与球表面的原子融合在了一起。每次碰撞都会释放出伽马射线和散射粒子。
这些伽马射线和粒子碎片在一个以投手高地为中心的气泡中向外膨胀。它们开始撕裂空气中的分子,从原子中剥离电子,把体育场中的空气变成一个由炽热的等离子体构成的膨胀气泡。这个气泡的壁以近似光速的速度接近投手——这个速度只略高于球本身。
球前面的持续融合反应反作用于球,让它慢下来,球就好像一个飞行中的火箭,尾部首先被点燃,与此同时发动机也被点燃了。……
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