Что будет, если в Землю врезаться на скорости света?

[Overlord]

Проблем только в том что расчитать на сейчас достаточно точно невозможно? Или трудно и невысокоэффективно?

[Белозерцев Павел]

http://www.astrogorizont.com/content/read-ckoroct_cveta

[Overlord]

Пару недель назад видел, интересно. А это к чему?

[Белозерцев Павел]

Просто интересно посмотреть, как лучь света летит в пространстве. 

[Коля]

Конец вселенной будет. Даже если мимо пролетит. Даже до того, как разгонится.

Потому, что тело конечной массы, чтобы разогнать до скорости света, нужно затратить бесконечную энергию. Стало быть тратим на разгон всю энергию вселенной, тут и каюк ей.

p.s. Вопрос дурацкий. Если человеку без разницы, выше, ниже, точно, или около скорости света, то ответ на этот вопрос тоже без разницы. 

А мне тоже интересно!   Допустим, небесное тело типа компактного космического корабля весом 10т. входит в атмосферу вертикально.   Три варианта скорости - 2900, 29000 и 290000 км/сек.    Какова разница в результате?

даже меньшая скорость будет трагична для корабля

[Dsh]

На первый взгляд, ничего интересного. Зависит в первую очередь от массы корабля. Если он будет диаметром в километрик и достаточно массивненький, получим довольно серьезную планетарную катастрофу. Как это выглядит, сейчас любят в популярных фильмах рассуждать. Но это если скорости не релятивистские.
Тут проявляли недовольство формулировкой топикстартера о том, что "примерно скорость света" - чуть больше, чуть меньше - какая ему разница, а раз так, то... Ну если пытаться рассуждать, нужно конкретизировать. Больше c, естественно, нельзя  (подпространственные туннели, "червоточины" и т.д. и т.п. не рассматриваем, а то вряд ли разберемся, что будет при "столкновении" планеты с "червоточиной"). С по теории тоже никак нельзя, ибо m корабля, энергия, импульс будут... бесконечными, и для начала нам его так не разогнать ну никаким способом в соответствии с Эйнштейном. Но важный вывод -
если асимптотически к c приближаться, то можем получить на выходе ЛЮБЫЕ импульс и энергию в зависимости от близости к c. Ну вот, получили то же, что в первом абзаце, только не за счет массы покоя корабля, а за счет высокой скорости.
Но собственно, откуда мы взяли, что ВЕСЬ импульс перейдет в тепловую энергию? Кто сказал, что тело, движущееся на скорости очень близкой к световой, остановится, врезавшись в планету? Это ведь не какой-нибудь вшивенький астероид со скоростью 50 км/с!  Грубо говоря, если приличный танк наедет на металлический экран, скажем, в полсантимета толщиной, он его разворотит и дальше поедет. А если мы возьмем ма-аленький стальной шарик и выстрелим его со скоростью несколько десятков километров в секунду, его импульс будет сравним с "танковым", но, ясное дело, этот шарик проделает в экране аккуратненькую дырочку и дальше полетит. Подозреваю, что и в нашем примере может случиться нечто похожее: за счет колоссального импульса планету просто продырявит, а особо разрушительных последствий не будет. Но это всё так, ничего не значащие рассуждения, потому что предполагается, что взаимодействие "разогнанного" и "неразогнанного" тел будет происходить как при "обычных" скоростях, только импульс очень большой. А на самом деле, наверное, будут многочисленные эффекты на уровне нуклонов и ниже.   
 

[astepanov]

теплоемкость воздуха 1 Дж/кг*К, получаем общий нагрев атмосферы на 100 градусов.

Теплоемкость воздуха не 1 Дж/кг/К, а 1 кДж/кг/К и, соответственно, разогрев атмосферы составит не 100, а только 0,1 градуса. Но локальный эффект будет офигенный. Энергия взрыва десятитонного болида при скорости 2/3 С составит столько же, как при падении астероида массой в миллиард тонн, а это уже глобальная катастрофа, независимо от того, распылится ли он в атмосфере или влезет глубоко в кору.

[Интересующийся Дед]

Теплоемкость воздуха не 1 Дж/кг/К, а 1 кДж/кг/К

Обозначение теплоемкости Дж/К.
Обозначение удельной теплоемкости Дж/(кг*К).

[Проходящий Кот]

По первоначальным прикидкам " Молот Люцифера" со скоростью 0.1с и массой 100 т предназначался для уничтожения планетарной цивилизации типа Земной. Но получается вспышка в ионосфере и всё превращается в поток до 40 км....
Так что ослепить может, даже поджечь, но уничтожить  --- нет. И всё это одно полушарие........

[dims]

Какого размера (массы) должен быть объект, что принести непоправимый вред?

Армагеддон что ли не смотрели? Камень размером с Техас и со скоростью с десяток километров в секунду уже принесёт непоправимый вред.

Размер вреда определяется кинетической энергией тела, которая в нерелятивистком случае выражается формулой

\[ \frac{m v^2}{2} \]

где m -- масса тела, v -- его скорость. При ударе эта энергия переходит в тепло, ударные волны и прочее -- происходит грандиозный взрыв, который для вполне стандартных астероидов может по энерговыделению превзойти любую атомную бомбу.

Например, если на Землю упадёт Апофис, то взрыв будет 1717 мегатонн ТНТ.

В релятивистском случае кинетическая энергия равна

\[ \frac{m c^2}{\sqrt{1-v^2/c^2}} - m c^2 \]

для малых скоростей значение совпадает с первой формулой, а при приближении к скорости света, стремится к бесконечности. То есть, массивное тело, движущееся со скоростью света, обладает бесконечной энергией.

На практике энергия сохраняется. Поэтому, хотя тело и может нести любую энергию, её в него сперва надо закачать. Если террористы захотят устроить взрыв энерговыделением 10 мегатонн ТНТ, то им придётся откуда-то эту энергию сперва получить.

Грубо говоря, двигатели для субсветовых звездолётов должны быть под таким же контролем МАГАТЭ, как и центрифуги для очистки урана.