在劉慈欣寫的科幻小說【三體】裏，高等文明有一種叫「光粒」的武器，這是一種體積和質素都不大的東西，不過速度接近光速，能很輕松地毀掉地球，就連恒星也能毀掉。畢竟是科幻小說，聽著感覺像瞎編的，但實際上都是有物理依據的。
【小行星曾差點把人類送走】
6500 萬年前，有一顆直徑達到 10 公裏的小行星，以每秒 20 到 40 公裏的速度，猛地撞在墨西哥灣尤卡坦半島上，讓稱霸地球好幾億年的恐龍滅絕了。這一撞引發了巨大的海嘯，席卷全球海岸線，揚起的煙塵加上地球內部噴出的好多二氧化硫飄在空中，把陽光都擋住了。結果呢，植物沒了光合作用，慢慢就枯萎了，地球的食物鏈也垮了，大概 95%的生物種類都因此沒了。
這是地球五次生命大滅絕裏，跟人類最靠近的一回，可卻是在人類壯大之前出現的。然而，人類曾經也差點讓小行星給弄沒了，那次的事兒叫「通古斯大爆炸」。
1908 年 6 月 30 日一大早，俄羅斯西伯利亞通古斯河邊上的居民被一陣巨大的爆炸聲給震醒了。那次爆炸形成的沖擊波把周邊所有房子的窗戶都震碎了，街上早起的人全被震倒在地上。
據當時居民講，一團火光把天空劈成兩半，就跟世界末日似的。爆炸才過 1 分鐘，整個通古斯針葉林就著了火，方圓 2000 公裏全被弄平了，超過 8000 萬棵大樹給燒毀了。科學家依據爆炸帶來的破壞，估計這場爆炸的威力是廣島原子彈的 1000 倍，差不多 10 兆噸 TNT 。
通古斯大爆炸的成因始終是個謎。在 2008 年，俄羅斯西伯利亞聯邦大學的研究團隊依據收集來的眾多證據，再加上電腦模擬，給出了到現在為止最靠譜的答案。論文講，爆炸是因為一顆直徑差不多 200 米的小行星，用 20 公裏/秒的速度沖進地球大氣層，在地球上面 10 公裏的地方，由於跟大氣狠狠摩擦就產生了爆炸，釋放出巨大能量。
好在呀，那顆小行星進入大氣層的角度差不多就要撞到地球了，可最後只是在平流層擦過去了。這就說明了通古斯爆炸的地方為啥沒有隕石坑，也找不到相關隕石，就只有一點點碎片。光是擦過地球產生的爆炸威力就這麽大，真不敢想這小行星要是真撞上地球得啥樣！
回到關鍵問題，要是外星高級文明對地球搞光粒打擊，發射出一根像針一樣的東西，還以接近光速的速度撞上地球，那會咋樣？依據愛因斯坦的相對論來說，地球就得變成星際塵埃啦。
【動能】
有些小夥伴發問啦，小行星那麽大才具備這樣的威力，一根針能折騰出啥動靜來？要解決這個問題，關鍵在於一個物理概念：動能。
不管是小行星，還是繡花針，它們釋放能量的多少，不光得看質素，速度也得看。就好比一顆子彈，要是只用手扔出去，根本傷不了人。要是 6500 萬年前的希克蘇魯伯隕石以 1 厘米/秒掉到尤卡坦半島上，那地球上差不多啥事兒都沒有。
在經典物理學裏，物體運動具備的動能公式是：
m 代表質素，v 代表速度。依據動能公式，咱們能算出希克蘇魯伯隕石的動能大概是 4.210^23J，這差不多是廣島原子彈的 13.76 億倍，沙皇氫彈的 200 萬倍。要是產生通古斯大爆炸的小行星撞向地球，釋放的威力會是廣島原子彈的 5.5 萬倍。
要是一根繡花針（假定質素特小，就 1 克）以光速（300000km/s）撞向地球，它的動能大概是 4.510^13J，差不多是一顆廣島原子彈的威力。就這麽點能耐，所謂的光粒打擊難道不是個笑話？
【相對論】
實際上，按照愛因斯坦的【狹義相對論】來講，任何有質素的物體都沒法達到光速，只能無限靠近光，所以光速飛行的針是不存在的。而且，經典物理只在低速範圍內適用，要是物體運動速度處於高速狀態（大於 1/10 光速），特別是特別接近光速的時候，經典物理就會出現很大的誤差。
就像【相對論】裏質速關系式講的那樣：物體相對速度越快，質素就越大，要是物體速度快得無限接近光速，那它質素就會變得無窮大。反過來，如果針的速度跟光速比差得老遠，把速度 v 放進質速關系式裏，根號下差不多是 1，就得出 m=m0，所以在低速的時候，動態質素能忽略不管，用經典物理去算動能就行。
要是針快得無限接近光速，那咱們就得用上相對論的動能公式。m0c^2 這是針靜止時候本身就有的能量，當針的速度 v 快得無限接近光速 c 時，根號下面就會變得無限小，這麽一來，針的動能就會大到沒邊兒，能把地球給毀了，甚至整個宇宙都能給毀掉。
當然啦，要把針加速到差不多就是光速的狀態，那得要無窮大的能量，大到整個宇宙的能量加一塊都不夠。所以，高等文明從哪兒弄來這無窮的能量去搞光粒打擊，這是個難題。
