С какой скоростью должен лететь атом водорода, чтобы при столкновении уничтожить Землю?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
3
3 ответа
Поделиться

Атом водорода - это по сути один протон с вращающимся вокруг него электроном. Так как масса электрона по сравнению с массой протона незначительна, то электроном можно пренебречь.

Итак, летит у нас протон с огромной скоростью и с коварными планами... Постойте-ка, что-то нам это напоминает, не так ли? Точно, ведь именно этим и занимаются учёные в том самом адронном коллайдере - разгоняют протоны до околосветовой скорости (до световой разогнать их невозможно, так как протоны обладают массой покоя) и сталкивают навстречу друг другу, причём не по одному, а целыми пучками! Как видите, Земля от таких экспериментов вполне себе не страдает.

9
Прокомментировать

Максимальная энергия ускоренного протона в LHC (CERN)  на сегодня равна 13 ТэВ, что соответсвует около 0.000002 Дж. Эта энергия приблизительно соответствует энергии летящей жирной мухи. Скорость протона при этом равна 0.999999994 скорости света. Максимальная энергии протонов космических лучей теоретически ограничена фоновым микроволновым излучением (предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина), и равна на сегодня около ~10²⁰ эВ, что соответствует 16 Дж энергии или 8 миллионов летящих мух. Столько мух конечно неприятно, но Земле вреда не будет никакого. 

6

Хорошо, пусть тогда это будет атом железа. Что тогда?

+1
Ответить

Об атомах - забудете. Атомы ускорить невозможно, они нейтральны. Лучше ускорять ядра. Чем больше заряд ядра, тем лучше. Однако сечения взаимодействия реликтовых фотонов с ядрами железа значительно больше чем с протонами (ядро водорода). У ядер железа вообще нет шансов пройти межгалактические расстояния. Для них реликтовые фотоны, как непроходимая стена. И это при энергиях ядер железа 10^20 эВ, то есть всего 16 Дж. Энергий более  2х10^20 эВ никто никогда еще не регистрировал. Да и более или менее достоверной теории ускорения заряженных частиц космических лучей до энергий 10^20 эВ пока не разработано. А для нанесения значимого вреда Земле нужно не менее 10^18 Дж, что соответствует 9-и бальному землетрясению или взрыву Гигатонны термоядерного заряда.

0
Ответить
Прокомментировать

А что это такое "уничтожить Землю"? Для уничтожения вещества Земли нужна антиматерия равной массы. Одиночный (анти)атом тут не справится. Для механического разрушения (на несколько крупных кусков, в пылевое облако, или во что-то промежуточное) потребуется некая конечная энергия и способ ее приложения.

С энергией вопрос теоретически решаемый. Атом может иметь любую конечную кинетическую энергию. Но сам атом слишком мал. Он провзаимодействует лишь с небольшой долей земного вещества, попавшегося на пути. Пробьет Землю насквозь и полетит дальше (практически в прежнем направлении), потеряв лишь малую долю своей энергии. Вслед за ним полетит какое-то небольшое количесто земного вещества. А с остальной Землей ничего особого не произойдет. Никто тот атом, вероятно, даже не заметит. 

1
Прокомментировать
Ответить