一根针以光速击中地球会有什么后果？
第五次生物大灭绝
我们所在的太阳系中目前已知的行星一共有8颗。离太阳最近的是水星，然后依次是金星、地球、火星，这4颗行星属于岩石行星；在往外则是气态行星，分别是木星，土星，天王星，海王星。
其中木星是这8颗行星中最大的，在木星和火星之间还有小行星带，其中遍布着许多小行星。由于木星的存在，它依靠着自己的引力牵引着这些小行星，以至于这些小行星不会轻易地冲进太阳系内圈来。
但是木星也偶尔会失手，这时候小行星就有可能撞击内圈的岩石行星。在距今6500万年前，木星就失手了，一颗直径为10公里的小行星进入到太阳系的内圈，并且一头撞上了地球，引发了第五次物种大灭绝。大部分的恐龙在随后的100~200万年内逐渐消失，只有少数演化成了如今的鸟类。
一颗直径10公里的小行星就足以撼动统治地球上亿的恐龙，我们知道根据爱因斯坦相对论中推论，光速是物质、信息、能量的极限速度，如果一根针以无限接近于光速的速度冲击地球，那地球上会被摧毁吗？
地球会被“光速针”摧毁吗？在著名的科幻小说《三体》中，三体星人就曾经利用“水滴”，纯粹利用“野蛮冲撞”的形式就摧毁了大量的星际战舰，而水滴实际上能够做到这一点的主要原因是： 密度足够大 。针重量很轻，甚至不到1克，密度也不大，因此，针如果以很低的速度撞击地球，根本不会对地球有什么影响。
但是，还是在这本科幻小说中，三体星人的家园三体星系后来这是被歌者文明所毁灭，歌者文明用到的是： 光粒 。也就是说接近于光速的粒子，就摧毁了一整个星系。
虽然《三体》是科幻小说，但这里其实是有依据的。
我们日常生活的世界属于宏观低速的世界，在这个尺度下，我们运用牛顿力学就可以很好地描述这个世界。不过，到了20世纪初，物理学上空出现了两朵乌云，这两朵乌云让我们知道，在速度快，引力大的大尺度下，牛顿力学的误差会大到离谱；同样的，在微观的亚原子级尺度，牛顿力学也会出现很大的误差。
于是，这两朵乌云就催生了现代物理学的两大支柱，分别是相对论和量子力学。量子力学可以解释微观世界的物理学规律，而相对论则可以解释速度快，引力大的大尺度问题。
那么什么算是速度够快呢？答案是：处于亚光速或者接近于光速，并且越接近于光速，相对论的效应越是明显。根据狭义相对论，我们可以计算出一根针接近光速时所对应的动能量。
根据公式，我们就会发现，当速度越接近于光速，分母就越接近于零，那么这根针的动能就越大，当达到光速时，动能就会处于无限大。也就是说，如果一颗针真的能够达到光速，那么它撞击地球后，因为能量太大，肯定会把地球给摧毁。
根据相对论，我们知道，只有静止质量为0，才有可能达到光速，比如：光子就是静止质量为0。由于针是具有静止质量的，因为它无法达到光速，但它可以无限接近于光速，这也就意味着它的动能可以趋近于无限大。地球的引力结合能是：E=2.25*10^(32)（J），这里的引力结合能指的是把地球掰开，并且确保地球不会再依靠引力聚合起来所需要的能量。
如果我们带入到上面的方程进行计算，设定一颗针的重量为0.3克，我们就得到：当针可以达到光速的99.99999………………（大概是32个9）%。
也就是说，当这根针达到99.9999………………（大概是32个9）%时，它迎头撞上地球，地球就会被这根针所摧毁。这根针就如同上文提到的《三体》中歌者文明手中的“光粒”一样。
总结根据相对论，一根针是具有静止质量的，因此它无法以光速撞击地球。但是当它无限接近于光速时，达到光速的99.99999………………（大概是32个9）%，它的动能就超过了地球的引力结合能，这个时候这根针完全可以摧毁地球。
在过去45亿年里，地球不断遭受了大大小小的太空岩石的撞击。最近一次严重的小行星撞击地球事件发生在6500万年前，当时一颗直径至少10公里的小行星（希克苏鲁伯陨石）以大约20公里/秒的速度撞击了地球，由此引发了物种大规模灭绝。然而，地球本身却没有什么事情。
如果是一根针以光速击中地球会有什么后果呢？
根据经典物理学的动能公式：
Ek=1/2mv^2
一根以光速运动的针所具有的动能并不大，因为针的质量非常小，大概只有0.2克，其动能大约为9 10^12焦耳。相比之下，虽然希克苏鲁伯陨石的速度远低于光速，但它的质量非常大，达到了10^15千克，所以它的动能可达2 10^23焦耳，这要远高于以光速运动的针的动能。
因此，从经典物理学角度来看，针的动能其实并不大。当然，考虑到针的体积较小，它的穿透力会更强一些，对地球的局部破坏可能会更加严重。
但事实上，上述的计算是错误的。光速运动的针所具有的动能并非只有这么一点，它的破坏力其实非常强大，在某种意义上，强大到足以摧毁整个宇宙，更何况是地球。
一旦涉及到亚光速和光速运动，经典力学不再适用，而是需要考虑相对论：
可以看到，当速度逐渐接近光速之时，物体的动能会变得越来越大。当速度无限接近光速时，即便是针甚至是微小的原子，所具有的动能都是无限的。如果针的速度达到光速，它所具有的动能不但能够直接摧毁地球，而且就连宇宙都无法幸免。但这种设想是不会成立的，因为宇宙没有无限的能量把一根针加速度到光速，拥有静质量的针只能以低于光速的速度运动。
那么，针的速度达到多快可以撞毁地球呢？
组成地球的物质通过引力紧密束缚在一起，为了把这些物质完全分开，使得它们无法继续通过引力结合在一起，这需要超过地球引力结合能的能量。据估计，完全破坏地球所需的能量大约为2.24 10^32焦耳，这是一个不小的能量。
根据相对论的动能公式来计算，当一根针的速度被加速到光速的99.999…30个9…99967%之时，它可以完全撞毁地球。事实上，《三体》中摧毁恒星的“光粒”就是利用了这种原理。
那么，为什么我们平时不用相对论呢？
在速度远低于光速的情况下，相对论的动能公式经过泰勒级数展开之后，可得经典物理学的动能公式：
由于涉及相对论的计算比较繁琐，而我们平时所接触到的速度通常远低于光速，所以使用更简单的经典物理学就足够了。
灾难！绝对是大灾难！还是全球性的世界大灾难！甚至可能也会引发整个宇宙的大灾难！
如果您实在无法想象出那种撞击场景，请参照这两个场景去脑洞大开：
1、生活中交通撞击事故中的案发现场实况： 20km/h、100 km/h和200km/h的撞击造成的事故现场,然后脑洞大开，放开你今生的所有想象:能想多大就多大，能多离谱就多离谱。没错就是你无限无限的去想，还是差距很大的象那场景：无比震憾、无比恐惧！完全不可想象！
2、世界上四大突发巨大灾难: 小行星撞击地球。
其中最著名的是大约6600万年前，当一颗直径大约10公里的小行星撞击地球，相当于珠穆朗玛峰一样大小的一块巨岩撞击地球，后果是：撞击造成了全球范围内的严冬，地球上一半的物种因此而灭绝，在地球上生活了1.6亿年之久的恐龙也在这时候因此灭绝。
一根针,体积很小，针头很小，质量大概是1克，可经不住光速的恐怖加成，威力绝对让你恐怖、震憾到无法想象 。我们先科普一下光速的概念： 光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。
真空光速定义值：c0=299792458m/s
光速计算值：c0=299792.458km/s （一般取300000km/s）
根据光速的理论：一根针的质量将随着速度的增大而增大，当针的速度接近光速时，它的质量将趋于无穷大。 这个时候你就会发现：这一根针，小但是质量无限重，犹如一个巨人在使出巨力撞击地球,这一根针被加速到光速级别的针有多么恐怖的能量了吧!
地球的结合能是2.24 10J，这一根被加速到光速针能不能直接击碎地球，碎成原始星云状态？天也不知道，鬼也不知道，人更不知道，虽然《三体》中也利用了这个原理为我们描绘了光粒摧毁恒星的场景。
虽然一根针以光速击中地球是个脑洞大开的幻想场景，在人类真实的生活中根本不可能会出现。但是小行星撞地球的威胁却迫在眉睫。1998年以来，天文学家已发现超过1.5万颗近地小行星。目前来说，我们知道大约93%能造成大规模灭绝的天体。
灾难就是身边，它并不遥远： 1908年，一个直径不超过200米的天体撞向俄罗斯西伯利亚一个针叶林地带，随之而来的爆炸将大约1994平方公里的森林夷为平地。
好消息是：如果我们的确看到有一颗小行星飞来，我们有办法让它偏离轨道。呼吁全世界每一个国家联合起来，团结协作，共同应对这个全球性的世界大灾难。我们都是这个地球上的一员，这与我们大家息息相关，每一个人都不能置身事外！
