如果接近光速把棒球投出去会有什么后果?

导言：古怪但是非常interesting的问题：如果棒球被以0.9倍的光速击出，会有什么后果？这个问题，最开始由兰道尔回答过。这里我送上我自己的补充版，加了一些trivial的解释。

当然最惨的事件首先发生在投球手，很快就会被产生的巨大能量吞噬。然后挂掉了。

下面我们假设投球手已经成功的投出去了。会怎么样呢？

0.9倍的光速是什么概念？？移动速度高达每小时9亿千米。想象一下，正常骑车的限速在60迈~120迈。现在是你汽车时速的900万倍！！

正常情况下，空气会流过运动物体的表面，所以有空气动力学的影响。比如正常的飞机和轮船都是流线型。空气本质上和液体一样都可以看成是一种流体。它们之间是相通的。

但是现在，由于棒球的速度是0.9倍的光速，空气动力学早就失效了！因为棒球前方的空气分子根本没有时间躲开棒球。棒球会直直的撞上这些空气分子。实际上这一个过程被MIT的 Hans Rinderknecht计算过。

图中左一是Hans （一字眉我给满分）, 左三是 Alex Zylstra. 他们于2015年同时获得Larence Award. 这个奖声誉很好，像最近凝聚态中做APRES的沈志勋（2009），还有做重费米子的L.H. Greene（1998），做谱学的 David A. Shirley(1972)都拿过这个奖项。

他用电脑模拟的场景显示，由于棒球速度非常高，绝大多数空气分子会直接穿透棒球飞出。而小部分的空气分子会和棒球中的原子发生聚变反应。而每次空气分子和棒球分子碰撞，聚变产生的同时，还伴随着伽马射线风暴和四处飞散的粒子。

而这些伽马射线和碎屑会形成一个以投手为中心不断扩大的气泡，它们会扯碎空气中的分子， 把电子从原子核里剥离出来，整个球场内的空气都会变成不断膨胀的热等离子泡。这个等离子泡的边缘会以接近光速的速度（比棒球本身的速度略快）向击球手。

一个典型的核聚变反应：氢原子核和氚原子核聚变形成2个氦原子核然后释放能量。这个过程中的质量是不守恒的，所以根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，损失的质量将全部转换为能量，所以释放的能量是巨大的。

火焰

等离子体大家可能觉得特别拗口或者陌生。实际上它在生活中非常常见。比如我们常见的火焰就是等离子体。火焰的能量是很高的，可以到几百度。这个时候，原子外面的电子将不会再仅仅束缚于原子核周围，转而在更广阔的空间游走，我们称之为电离，同时具有了可移动性，从而能够导电！这是等离子体的一个巨大特点。所以它会受电磁场调制。这个小实验就是在两个金属板之间加上一个直流电压，从而在两个金属板间形成了电场。而火焰是等离子体，会受到电场的影响，从而向一个方向飘！！是不是很神奇！！

而棒球前方不断发生的聚变反应，会产生反作用力，将棒球往后推，从而慢慢降低棒球的速度。但是实际上不会降低多少，因为棒球的速度实在是太快了。

但是这种反作用力仍然会不停的侵蚀棒球的表面，把棒球产生的细小碎屑向四面八方喷射出去。而这些飞散的碎屑一旦撞上别的空气分子，其本身的巨大速度又将引发两到三轮新的核聚变（学物理的同学知道这就类似于俄歇电子的产生）。

在大约70纳秒之后，棒球到达击球手，但是击球手甚至都没看到棒球从投球手中投出。因为传递这一信息的光几乎是和棒球同一时间抵达击球手。

由于与空气之间的持续碰撞几乎已经把整个棒球都侵蚀殆尽了，所以这时候出现在击球手面前的是一团子弹形状的、不断膨胀的等离子云（主要成分是C、N、H、O),撞击着空气，引发更多的聚变反应。最先击中击球手的将是外层的X射线，几纳秒后，碎屑云也将接踵而至。

巨大的等离子云团将迅速把击球手吞没，与此同时，外层的X射线和炽热的等离子气体将继续向上向外扩张，将挡球网、看台以及周围的居民区，全部吞没。而这一切，仅仅发生在球被掷出的第一个毫秒内。

如果你是上帝视角，你会看到一股耀眼的光线，其亮度远超太阳。然后，几秒种后，强光慢慢消散。随之而来的是一个不断变大的火球升入高空，形成一个蘑菇云。随后冲击波会伴随着一声巨响呼啸而来，摧毁沿途的树木、建筑。

离球场中心大约一两千米之内的所有区域都会夷为平地。火焰风暴会吞噬整座城市。最后徒留一片废墟。<完>