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

首先一句话申明观点:水滴并没有攻击程心,也从未到达程心所在的威慑控制中心,只是攻击了地球上所有的引力波发射天线,其中亚洲引力波天线距离程心威慑控制中心的位置只有二十几公里,并且在同一深度,距离地面深达45千米。水滴之所以能够直接洞穿45千米的地层依靠的是两个因素:一个是自身坚硬、耐高温的材质,一个是速度。

三体最狂暴的武器,水滴的两大优势:坚硬的材质,强悍的动力。

作为三体世界最狂暴的武器,第一舰队科技的结晶,水滴其实有两大优势:

第一、坚硬且耐高温的材质:水滴的表面材质采用了强相互作用力材料,依靠特殊的手段将物体的分子像钉子一样牢牢地钉在一起,整齐的进行排列。这样做的结果是水滴具有了类似中子星一样的强度,同时极耐高温。在毁灭丁仪等人时,水滴曾发出过超过太阳核心的高温。

第二、强悍的动力:水滴的动力非常强悍,不仅能在10倍与第三宇宙速度的情况下轻易进行锐角转向,而且在摧毁发射器的过程中,飞出了25000千米每秒的高速,也就是大约8%的光速。尽管这是一个令人恐怖的速度,但应该还不是水滴的全速,因为水滴的全速大于人类恒星际战舰15%的光速。

水滴穿越45千米地层所需的实力:极尽的简单、暴力

依靠8%光速带来的强大动能,以及无比坚硬且耐高温的材质,水滴能轻易克服大气层摩擦带来的高温,以及45千米地层的阻力,打击处于地下建筑和人,甚至直接贯穿地球也不是什么难事。

但水滴令人感到恐怖的真正原因是,极尽的简单、暴力,依靠原始撞击带来的巨大动能,轻易毁伤人类目标。在末日之战中,水滴轻易毁灭了人类2000多艘恒星际战舰,在威慑纪元末期轻易洞穿地层毁灭了人类所有的引力波发射器,在威慑纪元末期瞬间毁灭了人类一座大城市,以逼迫人类向澳大利亚迁移。

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你可以尝试着用一根不锈钢筷子,去戳豆腐脑,这就是《三体》中,“水滴”所呈现出来的可怕功效。

咱们的地球,是一种依靠化学键、万有引力等堆积起来的大杂烩,如果把原子核看作乒乓球,据离它最近的另一个原子核,可能在25米之外,组成地球的元素之间,是依靠电子云重叠,勉强结合在一起的。

这种力,在“水滴”表层物质面前,什么都不是。实际上,我用不锈钢筷子vs豆腐脑都不足以形容水滴的坚硬,这个筷子前端,必须镶上5克拉的钻石。

在书中,水滴并没有完全击穿地球,而只是深入到地下数十公里,找到引力波广告播放器就可以了,这里还没抵达地幔阶段。在“末日战争”中,舰队计算机观测到,水滴攻击的时候,星舰物质对它具有一定的阻力,可它自身的动力系统十分强大,微秒级别就可以恢复原始的速度。

水滴没有穿透地球,它造成的破坏,也只相当于7-8级地震,地表冒出来的高温粘稠物质,不是岩浆,而是地壳物质被撞击后的高温所融化。

如果水滴要深入到地核,技术上不存在障碍,这样一来,可能引发超级火山,地球环境巨变,给三体登陆带来不少麻烦,十分不划算。

有人说,地核的高温会不会熔化水滴,省省吧,地核的温度差不多只有6000度,与太阳表面差不多,水滴在攻击人类星舰的时候,直接攻击的是核聚变发应堆,那里的温度超过一亿度,还不是轻轻地飞过,丝毫无损么?

除非里面有等量的反物质,否则一切都是浮云。

首先三体人是不肯摧毁地球的,因为他们还要来地球居住。其次水滴是不可能穿透地球的,因为水滴太小了,体积小,质量就小,动能也就小。无论水滴是什么材料,质量是一定的,能量也是有限的。水滴能够撞穿战舰,主要是靠其坚硬的材料,和超快的速度。但是每一次撞击都会消耗其一定能量的。撞穿地球人类一千多艘战舰没什么,但是撞穿地球就不容易了。地球的质量毕竟太大了。第三即使可以撞穿了也没什么,水滴体积太小,撞击形成的空洞很快就会被堵上

水滴硬度太阳系无敌?确实文中提到了水滴的硬度可以穿过地球,甚至穿过恒星毫发无损,但我告诉你地球可以穿但恒星不行,水滴表面一层原子厚度简并态物质确实具有超级硬度,但最硬极限也就是=原子核,而恒星内部核聚变本身就是靠超高温高压(加上量子遂穿)让氢原子核破碎再聚合成氦并释放能量,既然原子核都扛不住水滴也扛不住的,粒子加速器也是一样可以靠高速粒子撞击破开原子核来研究亚原子粒子的,水滴并没有你们想象中的那么无敌,其实人类科技发展些,超高能粒子炮也能摧毁水滴。

水滴可以摧毁地球?好的我们来做一个相对合理的推算,出膛速度0.8千米左右的狙击枪子弹,在水中无法击穿1.5米深00.1米厚的木板,而同样速度子弹连0.3米的砖墙都无法击穿,那么我们以水滴最高速度光速1/10,也就是30000千米,那么就算相对于水滴岩石土地像水一样软,那么先按最强穿深换算下来能穿透56千米。

然后在削弱第一泥土岩石平均密度是水的三倍,第二岩石强度远高于水,第三根据流体阻力公式f = CρAvv/2(现实中没有固体阻力公式所以我用流体公式实际上只会少算不会多算)速度越快,物质密度越大,物质强度阻力越大。水滴速度,穿破物密度强度都远高于子弹和水(而且地核密度强度更高),其阻力也就远高于子弹我粗略计算下是32倍左右,那么水滴最强一击穿深1.75千米左右, 而地球最深的马里亚纳海沟深度是11.034千米,这还是地表地球毛事没有。

而如果水滴选择慢慢推进的话,第一非常耗费能量,第二造成的空洞小从这边穿过去,还没一公里上面就又塌下来了,你就是慢慢跑个对穿地球都毛事没有。而造成火山喷发地震,这些对于地球只是毛毛雨对整个星球结构毫无影响。

为什么三体人不在乎可以毁灭太阳系水星计划?很简单第一:三体人不需要行星只需要一颗稳定的恒星,第二:做不到,三体舰队都做不到。水星计划别说是地球了,就算是有水滴智子科技的三体人都做不到,为什么?因为你还没有理解一颗行星的“巨大”。

可以把飞船理解为非地球物质,可以以纳米大小渗透进地底,再组合成原型。所以飞船进入地心,并不需要克服地层的阻力。

虽然水滴属于科幻类的物质;

但从原理讲,的确存在这种可能,也就是类似中子星一样的,由中子构成的实心物质,这种物质引力极大,质量极大,坚硬程度极大,体积极小,可以说目前的地球上任何已知物质都没有上述物质的密度大。

这就是会造成其极其坚硬的程度可以击穿任何地球上的已知物质,因为普通物质是由原子,中子,电子构成。

而实体中子则没有任何间隙,其内部全部为中子,没有中子与中子之际的间隙,或者间隙非常小,不会像普通物质那样,其原子结构中间于电子的间隙非常大,这样的中子实体撞击任何地球上的其他物质就会比鸡蛋碰石头还要轻松无数倍,所以科幻类的水滴这种物质(假如类似实体中子)一样的,就可以轻易击穿地球以及地球上的其他任何物质。

其实就是实心球撞击到非常空的空心物体上(比如:像子弹击穿一张纸一样),就如此轻松的穿过去。

原理就是:密度极大的物质能够轻易击穿相对密度极小的物质。

以上回复,仅为个人观点,希望对你有所帮助。

孙悟空如何做到一个跟头十万八千里的?你用科幻小说问为什么,还要问原理。儿呢。

这是不可能的

地球引力+自由落体

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