如果一种步枪可以以光速的1发射子弹,那么它的后坐力有多大?
记得高中的科学老师告诉我们,子弹以光速飞行就像放空子弹一样。它们在大气层中几乎会立即分解。就像流星飞到地球时会燃烧,即使没有被完全摧毁,至少也会被大气层缩小。
光速的1%是每小时10.78亿公里,每秒300万米。假设一颗子弹重4克,一名士兵加上装备重10万克,根据牛顿第三定律,士兵会以每秒120米的速度被猛烈地向后投掷,很可能会飞到几百米远,当然,在他们落地之前就会死亡。假设这把步枪是用传统材料制成的,它会因压力而把自己撕成碎片。子弹会通过摩擦加热周围的空气,留下一片火海,可能会摧毁子弹/周围五个街区的一切。
子弹的平均速度约为每小时2735公里。而且我们可以有把握地说,任何在大气层内以子弹的速度移动的固体物体都不会飞得很远。但由于空气的摩擦最终会像烟花一样爆炸。
反冲力则是另一个问题。要让子弹以那么快的速度飞行,就需要巨大的火力,以及一个巨大的弹腔来容纳子弹。这种"步枪"可能不便携。坦克、飞机和战列舰的炮弹根本达不到这个速度。在现实中,你需要一个巨大的爆炸,有效地对准你想发射的子弹。
你需要在子弹后面装上一个巨大的炸弹才能让子弹达到这种速度。但实际上,这次爆炸很可能会把你发射的任何炮弹炸得粉碎。如果你有一个足够大的弹丸在爆炸中存活下来,它的速度可能不会很快。爆炸越大,需要的子弹就越大。使用的子弹越大,爆炸的威力就越大。
所以说后坐力是不可能的,因为这样的步枪根本拿不住。即使是地球上最坚硬和/或最轻的金属,它们也不可能在一次足以让它们以每小时10.78亿公里的速度飞行的爆炸中幸存下来。这就像用核武器把一颗炮弹发射到空中一样。
当然如果你成功了,接下来会发生什么呢?你将成为所有物理学家的神,被授予诺贝尔奖,并立即成为世界上最著名的人,为什么?因为你必须解决这么多的化学、物理、电力供应和工程问题,你将拥有的专利使用费可能会让你成为世界上最富有的人之一。仅仅是能够制造出一种能够同时处理和传送这么多能量的武器,就会为物理学和材料科学开辟出全新的领域。
仅仅是能够建造一种能同时处理和传输这么多能量的电源,就为化学和电气工程开辟了全新的领域。
这就像是现代版的火的发现,你的发明所衍生出的技术和发现数量之多,影响之大,将永远改变人类历史的进程。
不过在目前看来这显然是不可能的,或许在未来人类会实现一种无后座力步枪式的系统,但制造反物质催化的核子弹要实用得多,你认为呢?
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