Co się stanie, jeżeli pianka spadnie na Ziemię z prędkością światła?

(Dan Tri) - Pozornie humorystyczna historia ukazuje wizję zniszczenia, w której mała, nieszkodliwa rzecz ma moc kosmicznej katastrofy.

W życiu codziennym pianki marshmallow to po prostu przekąska, ważąca kilka gramów, zrobiona z żelatyny, cukru i aromatu. Jednak współczesna fizyka uczy nas, że energia zależy nie tylko od masy, ale także od słynnego wzoru Alberta Einsteina: E=mc².

Przy prędkości światła każdy obiekt mający masę stałby się gigantyczną bombą energetyczną. A gdyby pianka poruszająca się z taką prędkością uderzyła w Ziemię, konsekwencje byłyby niemałe.

Najpierw wyjaśnijmy sobie podstawową granicę: zgodnie ze szczególną teorią względności żaden obiekt o masie nie może osiągnąć prędkości światła (c). Wraz ze zbliżaniem się prędkości do c, energia potrzebna do przyspieszenia rośnie, aż do nieskończoności. Innymi słowy, pianka marshmallow nie może osiągnąć c.

Jednak na potrzeby hipotetycznego scenariusza zignorujmy to ograniczenie i rozważmy sprawę z perspektywy teoretycznej, wyobraźmy sobie, że cukierek porusza się z prędkością równą lub zbliżoną do prędkości światła.

Załóżmy, że pianka marshmallow waży 5 gramów, czyli 0,005 kg. Odpowiednia energia, gdyby tę masę przeliczyć całkowicie według wzoru E=mc², wyniosłaby:

To równowartość ponad 100 000 ton (100 kiloton) trotylu. Gdyby uderzył on w Ziemię z prędkością światła, uwolniona energia spowodowałaby eksplozję równie niszczycielską, co bomba atomowa.

Co ciekawe, w porównaniu z wydarzeniami historycznymi, ta liczba wcale nie jest przesadzona. W 1908 roku nad Syberią eksplodował niewielki meteoryt, uwalniając energię równą 10-15 megatonom trotylu, powalając dziesiątki milionów drzew na obszarze 2000 km².

Przy 100-kilotonowej piance TNT, bezpośrednia strefa wybuchu byłaby mniejsza niż po katastrofie Tunguskiej, ale wciąż wystarczająca, by zniszczyć duże miasto. Wytworzone ciepło spaliłoby wszystko w promieniu kilku kilometrów, a fala uderzeniowa rozprzestrzeniłaby się na dziesiątki kilometrów, niszcząc budynki i powodując ogromne ofiary.

Co więcej, gdy pianka uderzy w atmosferę z prędkością światła, interakcja będzie niezwykle gwałtowna. Powietrze przed nią zostanie sprężone do tego stopnia, że ​​utworzy się plazma, emitująca jasne światło i straszliwe ciepło.

Ten maleńki obiekt zamieniłby się w meteor o superprędkości, ale zamiast stopić się i spalić jak normalny meteor, uwolniłby swoją energię natychmiast po uderzeniu w Ziemię. Mogłoby to doprowadzić do powstania gigantycznego krateru uderzeniowego, któremu towarzyszyłby słup ognia i chmura pyłu unosząca się wysoko w stratosferę.

Ilustracja przedstawiająca piankę spadającą na Ziemię z prędkością światła (zdjęcie: Whatifshow).

Nawet kilka bomb atomowych wystarczyło, by lokalny atak wywołał małą „sztuczną zimę”. Pył powstały w wyniku uderzenia mógł zasłonić słońce na kilka tygodni, powodując lokalne spadki temperatury i nieurodzaj.

Jeśli scenariusz ten wydarzy się na gęsto zaludnionym obszarze lub w pobliżu parku przemysłowego, skutki będą wielokrotnie poważniejsze ze względu na efekt łańcuchowy pożaru, eksplozji i zanieczyszczenia.

Z innej perspektywy scenariusz ten uwypukla również kontrast między niewinnym obrazem pianki a przerażającymi poziomami energii ukrytymi we wzorze fizycznym.

Pozornie nieszkodliwy przedmiot, kojarzony z dzieciństwem i słodką radością, staje się źródłem zniszczenia tylko z powodu zmiany prędkości. Przypomina nam to, że w świecie fizycznym wszystko ma ukrytą stronę, wykraczającą daleko poza ludzką intuicję.

Oczywiście, cały ten scenariusz jest hipotetyczny. W rzeczywistości przyspieszenie obiektu o masie do prędkości światła jest niemożliwe.

Nawet cząstki w dużych akceleratorach, takich jak Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) w CERN, poruszają się z prędkością zaledwie 99,999999% prędkości światła, a ich masy są nieskończenie małe w porównaniu z kawałkiem cukierka. To dodatkowo dowodzi absurdalności tego założenia, ale także daje nam lepsze pojęcie o skali energii, jaką może ujawnić fizyka.

Myśląc o tym scenariuszu, można go postrzegać jako swego rodzaju „fizykalizację” wyobraźni: mały kawałek cukierka może stać się symbolem ukrytej mocy wszechświata. To pokazuje, że w świecie nauki pozornie drobne i zabawne rzeczy czasem otwierają głębokie refleksje na temat kruchości życia na Ziemi.

Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/dieu-gi-xay-ra-neu-mot-vien-keo-deo-roi-xuong-trai-dat-voi-toc-do-anh-sang-20250915232717466.htm