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网上有一个相当“古老”的段子是这么说的——为了涨知识，我加入了一个物理博士群，见到有人问：一滴水从很高的地方落下来，会不会弄死人？群里一下就热闹起来，各种公式，各种假设，各种阻力、重力、加速度的讨论。一小时后，我默默地问了一句：你们没有淋过雨吗？群里，突然死一般的寂静……然后，我就被踢出群了……
显然，这个段子只不过是用来嘲笑高学历人缺乏常识的，道理我懂了，但水从高处落下后，到底会发生什么呢？
水（仅限液态）在地球上不经人类任何干预而掉下来
满足这一情况的，只能是降雨。
所谓降雨，就是高空云层中凝结的小水滴，因为重力超过了气流承载力而落下来。气流承载力并不是很大，所以雨滴也没办法变得很大；就算有些雨滴能变得稍大一点，下落过程也很容易让它分崩离析。
其结果就是，雨滴很快就会因为空气阻力而抵达“终末速度”——重力和阻力平衡，不会再加速。在密度和形状不变的情况下，重力和长度三次方成正比，但阻力只和长度二次方成正比——所以，越大的物体终末速度越快。雨滴直径通常不过几毫米，重量不过0.1克，终末速度大概在9～13米/秒，和自行车最大速度相当；再加上它只是液体，这点能量对人来说啥都干不了。
水（液态雨滴大小）在没有大气层的地球上掉下来，不考虑蒸发
如果没有大气层又不考虑蒸发的话，水滴终于可以实现真正的自由落体了（如果考虑蒸发会怎样？真空中水会立刻沸腾，但沸腾过程吸热，结果是一部分蒸发掉、另一部分结成小冰块，对于结论没有本质的区别），它会一直加速，直到撞击地面为止。
如果水滴按照9.8米/秒2的重力加速度匀加速，那么它想加到多快就有多快，别说干掉一个人，就算歼灭整只舰队甚至毁灭地球也不在话下。诚然，稍有常识的人就会看出来永远匀加速是不可能的——你不能突破光速。但这依然不影响我们获得任意大的能量、毁灭任意大的星球和任意多的人。
不幸的是，我们限定了地球这个条件。离地球太远，引力会变弱，加速度也会变小。其实牛顿早就证明了一个不是很符合直觉的结论：就算水滴距离地球是无限远，它的最大速度也是有限的。根据引力势能公式E=-GMm/r进行计算，一滴水如果重量为0.1克，从无穷远落到地面时能获得大约6千焦的能量，换言之，它的速度大约是11千米/秒——这刚刚好就是第二宇宙速度，分毫不差。因为第二宇宙速度的定义就是地球表面物体逃逸到无穷远处所需的速度，这两个物理过程完全是等价的。换了任何别的物体，真空中向地球自由下落，最大速度也一定是这个值。
可不要小看这个速度。当水滴撞击平面时，会遭受挤压，边缘的水就会以更快速度向外扩散，产生激波。有论文模拟了水滴以0.5千米/秒的速度撞击平面，结果向外扩散的水流速度高达6千米/秒，相当于音速的18倍，其力度足以打碎普通玻璃。现在，我们的初始速度是它的20倍，其结果可想而知。
或者换一个角度，AK47子弹出膛动能大约是2千焦，而我们的水滴是它的3倍。水滴虽然不是硬的，但也没什么弹性，而且速度比子弹快得多得多，所以绝大部分能量会在短得多的时间里传递给头骨，重伤甚至死亡应该是妥妥的事儿。
如果这样，你当然是死定了，但还没完——记得上面提到的水滴撞击时向四面八方产生的冲击波吗？此时方圆几千米之内会什么都不剩，二三十千米之内的建筑也基本上都要玩完，再远一点的地方可能会借着地势幸存——如果他们没有被接下来的洪水冲走的话。
那么问题来了：能不能再给力一点。
水（物态大小均不限）在有大气层的地球上掉下来
有请彗星君隆重登场。 严格说来彗星不全是冰，里面还有不少固体尘埃物质——雨滴和冰雹里其实也有不少尘埃。而彗星的大小嘛，动辄几千米。
当年，舒梅克列维9号彗星被撕裂之后撞上木星时，最大的一块直径约2千米，速度约60千米/秒，撞出了一个大小相当于地球半径的黑斑。6500万年前，一颗直径约10千米的小行星撞上地球，造成了全球范围内的集群灭绝，并且把恐龙全干掉了。现在一颗普通彗星以相对较慢的速度（11千米/秒）掉下来，可能不至于那么严重，但是炸平几千平方千米、产生一个全球范围核冬天、对人类经济体系引发毁灭性打击，差不多还是够用的。
而我们已知的最大彗星，直径可能有25千米，换言之其质量是舒梅克列维9号最大碎片的2000倍，就算速度是1/6，总能量也有其50倍以上。
一滴水在太阳上掉下来
一滴水在黑洞上掉下来
黑洞很沉，非常沉，以至于当别的物体落向它时，会释放出巨大的引力势能，足以产生大量的X射线。氢原子核聚变放出的能量只有它静质量的0.7%，而物体落入黑洞里放出的能量可达静质量的百分之几十。
和别的电离辐射相比，X射线算是杀伤力很低的了，譬如一次胸透带来的终生癌症风险还不到百万分之一（相比之下一个人正常过一辈子得癌症的概率就有三分之一）。但是黑洞带来的X射线量极其巨大。低质量X射线双星几乎全部能量都以X射线形式释放出来，所以往上滴一滴0.1克的正常水滴，近似相当于把水质量的几分之一转化为等效能量，再把这些能量以X射线形式全打出去——这差不多是1012焦耳。更糟的是，这些X射线能量较低，是穿透力有限的“软”X射线，照进人体只需几厘米就会几乎被完全吸收。假如这么多能量被一个人全吸收了，那么足以把他汽化几千遍；假如按照8戈瑞的“必死”辐射剂量估算，那么这些X射线足够杀死18亿人。
是的，这就是一滴水从高处落下来，所能产生的最大杀伤力，需要的不过是一个黑洞在下面接着它。就算三体人的那个“水滴”能单挑整个地球舰队，在这真正的水滴面前也不过是小巫见大巫。（来源：果壳网 责任编辑/岑兮）
显然，这个段子只不过是用来嘲笑高学历人缺乏常识的，道理我懂了，但水从高处落下后，到底会发生什么呢？
水（仅限液态）在地球上不经人类任何干预而掉下来
满足这一情况的，只能是降雨。
所谓降雨，就是高空云层中凝结的小水滴，因为重力超过了气流承载力而落下来。气流承载力并不是很大，所以雨滴也没办法变得很大；就算有些雨滴能变得稍大一点，下落过程也很容易让它分崩离析。
其结果就是，雨滴很快就会因为空气阻力而抵达“终末速度”——重力和阻力平衡，不会再加速。在密度和形状不变的情况下，重力和长度三次方成正比，但阻力只和长度二次方成正比——所以，越大的物体终末速度越快。雨滴直径通常不过几毫米，重量不过0.1克，终末速度大概在9～13米/秒，和自行车最大速度相当；再加上它只是液体，这点能量对人来说啥都干不了。
水（液态雨滴大小）在没有大气层的地球上掉下来，不考虑蒸发
如果没有大气层又不考虑蒸发的话，水滴终于可以实现真正的自由落体了（如果考虑蒸发会怎样？真空中水会立刻沸腾，但沸腾过程吸热，结果是一部分蒸发掉、另一部分结成小冰块，对于结论没有本质的区别），它会一直加速，直到撞击地面为止。
如果水滴按照9.8米/秒2的重力加速度匀加速，那么它想加到多快就有多快，别说干掉一个人，就算歼灭整只舰队甚至毁灭地球也不在话下。诚然，稍有常识的人就会看出来永远匀加速是不可能的——你不能突破光速。但这依然不影响我们获得任意大的能量、毁灭任意大的星球和任意多的人。
不幸的是，我们限定了地球这个条件。离地球太远，引力会变弱，加速度也会变小。其实牛顿早就证明了一个不是很符合直觉的结论：就算水滴距离地球是无限远，它的最大速度也是有限的。根据引力势能公式E=-GMm/r进行计算，一滴水如果重量为0.1克，从无穷远落到地面时能获得大约6千焦的能量，换言之，它的速度大约是11千米/秒——这刚刚好就是第二宇宙速度，分毫不差。因为第二宇宙速度的定义就是地球表面物体逃逸到无穷远处所需的速度，这两个物理过程完全是等价的。换了任何别的物体，真空中向地球自由下落，最大速度也一定是这个值。
可不要小看这个速度。当水滴撞击平面时，会遭受挤压，边缘的水就会以更快速度向外扩散，产生激波。有论文模拟了水滴以0.5千米/秒的速度撞击平面，结果向外扩散的水流速度高达6千米/秒，相当于音速的18倍，其力度足以打碎普通玻璃。现在，我们的初始速度是它的20倍，其结果可想而知。
或者换一个角度，AK47子弹出膛动能大约是2千焦，而我们的水滴是它的3倍。水滴虽然不是硬的，但也没什么弹性，而且速度比子弹快得多得多，所以绝大部分能量会在短得多的时间里传递给头骨，重伤甚至死亡应该是妥妥的事儿。
如果这样，你当然是死定了，但还没完——记得上面提到的水滴撞击时向四面八方产生的冲击波吗？此时方圆几千米之内会什么都不剩，二三十千米之内的建筑也基本上都要玩完，再远一点的地方可能会借着地势幸存——如果他们没有被接下来的洪水冲走的话。
那么问题来了：能不能再给力一点。
水（物态大小均不限）在有大气层的地球上掉下来
有请彗星君隆重登场。 严格说来彗星不全是冰，里面还有不少固体尘埃物质——雨滴和冰雹里其实也有不少尘埃。而彗星的大小嘛，动辄几千米。
当年，舒梅克列维9号彗星被撕裂之后撞上木星时，最大的一块直径约2千米，速度约60千米/秒，撞出了一个大小相当于地球半径的黑斑。6500万年前，一颗直径约10千米的小行星撞上地球，造成了全球范围内的集群灭绝，并且把恐龙全干掉了。现在一颗普通彗星以相对较慢的速度（11千米/秒）掉下来，可能不至于那么严重，但是炸平几千平方千米、产生一个全球范围核冬天、对人类经济体系引发毁灭性打击，差不多还是够用的。
而我们已知的最大彗星，直径可能有25千米，换言之其质量是舒梅克列维9号最大碎片的2000倍，就算速度是1/6，总能量也有其50倍以上。
一滴水在太阳上掉下来
一滴水在黑洞上掉下来
黑洞很沉，非常沉，以至于当别的物体落向它时，会释放出巨大的引力势能，足以产生大量的X射线。氢原子核聚变放出的能量只有它静质量的0.7%，而物体落入黑洞里放出的能量可达静质量的百分之几十。
和别的电离辐射相比，X射线算是杀伤力很低的了，譬如一次胸透带来的终生癌症风险还不到百万分之一（相比之下一个人正常过一辈子得癌症的概率就有三分之一）。但是黑洞带来的X射线量极其巨大。低质量X射线双星几乎全部能量都以X射线形式释放出来，所以往上滴一滴0.1克的正常水滴，近似相当于把水质量的几分之一转化为等效能量，再把这些能量以X射线形式全打出去——这差不多是1012焦耳。更糟的是，这些X射线能量较低，是穿透力有限的“软”X射线，照进人体只需几厘米就会几乎被完全吸收。假如这么多能量被一个人全吸收了，那么足以把他汽化几千遍；假如按照8戈瑞的“必死”辐射剂量估算，那么这些X射线足够杀死18亿人。
是的，这就是一滴水从高处落下来，所能产生的最大杀伤力，需要的不过是一个黑洞在下面接着它。就算三体人的那个“水滴”能单挑整个地球舰队，在这真正的水滴面前也不过是小巫见大巫。（来源：果壳网 责任编辑/岑兮）