雷軍說的兩輛時速60公里的汽車迎頭相撞，究竟相當(dāng)于什么？

3月20日在新一代小米SU7發(fā)布會上，雷總說了一番驚人的話：兩輛車以60公里每小時的速度正面碰撞，相當(dāng)于一輛車以120公里的速度撞到墻上。此番言論立即引起大家的吐槽。

這話首先我們告訴大家：絕對是錯的。兩輛車以60公里的速度正面相撞，結(jié)果和一輛車以60公里的速度撞墻是一模一樣的，不是120公里。

當(dāng)然，這是一個很常見的幻覺。美國著名科普節(jié)目《流言終結(jié)者》的主持人杰米海納曼也在節(jié)目中犯過這個錯誤，面對大家的指出，流言終結(jié)者干脆又做了一期節(jié)目來證明：秉承著流言終結(jié)者的一貫作風(fēng)，他們真的找來了真正的汽車來做碰撞實(shí)驗(yàn)。最終結(jié)果證明海納曼（自然也包括雷軍）都是錯的。

《流言終結(jié)者》視頻截圖 圖源網(wǎng)絡(luò)

我們其實(shí)可以列個式子算一算。

首先我們從動量的角度來計(jì)算。動量是質(zhì)量與速度的乘積，在表征碰撞過程的時候非常有用，因?yàn)榕鲎矔r間往往非常短，而在時間無限短的情況下，是無法使用力的概念的。用公式來寫，就是P=MV.在第1個場景中，兩輛汽車迎頭相撞，相撞前速度是60，相撞后各自停下來，于是動量的變化量Delta P應(yīng)該是60M。而在第2個場景中，一輛汽車以120的速度撞墻，然后停下來，則動量的變化量Delta P應(yīng)該是120M，這顯然與第1個場景不相當(dāng)。想要在第2個場景中制造出與第1個場景一樣大的沖量的沖擊，速度必須仍然是60公里。

當(dāng)然也可以從能量的角度來計(jì)算。動能Ek=1/2MV^2，于是在第1個過程中，汽車撞擊所吸收的能量是1800M，而在第2個過程中則是7200M，相差整整4倍。同樣也和動量一樣，想要在第2個場景中保證能量與第1個相等，速度也必須是60。

所以我們證明雷總是錯的了，那接下來就是物理理論方面的思辨：他究竟錯到哪了？

我們首先來還原一下這個幻覺是如何產(chǎn)生的：顯然我們表征兩輛汽車相向運(yùn)動，可以采用各種各樣的參考系，既可以采用靜止的地面，于是表征的結(jié)果就是兩輛車以60公里的速度相向運(yùn)動，也可以以其中一輛車為參考系，這樣的結(jié)果就是作為參考系的這輛車不動，而另外一輛車則以120公里的速度開過來。雷總敘述中的120顯然是這么來的。

碰撞測試 圖源網(wǎng)絡(luò)

但問題就是：我們這樣變更參考系，固然會改變我們碰撞過程中的運(yùn)動的描述，但卻不會改變我們動量的大小。在質(zhì)量不變的情況下，改變動量大小的是速度的變化量，因此我們要看的是汽車初狀態(tài)和末狀態(tài)，也就是碰撞前與碰撞后速度的變化，而這個無論我們怎么改變參考系，都是60。所以動量不會隨著我們這樣改變參考系而變化。無論汽車撞上的目標(biāo)物如何運(yùn)動，只要汽車的速度變化是這一個方向的60公里每小時，那效果就一定是一樣的。

當(dāng)然也替雷總說幾句：這樣的錯誤其實(shí)非常容易犯，我們前面提到的科普主持人海納曼就是一個例子。哪怕是職業(yè)物理學(xué)家，也不敢保證自己說的每句話就真的那么符合物理學(xué)，在經(jīng)典力學(xué)領(lǐng)域或許還好點(diǎn)，一到涉及到量子力學(xué)或者相對論，那就一定是各種各樣的災(zāi)難頻發(fā)。在這些領(lǐng)域，人的直覺往往是錯的，想要保證自己的論斷是正確的，直覺往往不靠譜，唯一靠譜的就是坐下來拿紙拿筆算一遍——自然還要保證算對。就連費(fèi)恩曼這樣的大家也在跟人打賭中輸過，當(dāng)時一名科幻作家描述了一艘飛船高速靠近一個圓盤狀星系的場景，說航天員眼中的這個星系中間是發(fā)藍(lán)，而兩邊是發(fā)紅的，就像一個金魚眼一樣。費(fèi)恩曼跟他打賭事實(shí)不會是這樣，可相對論方面的計(jì)算證明，費(fèi)恩曼恰恰賭錯了。

所以沒必要去嘲笑任何人——誰知道下次是不是你呢？我們只是說這一個問題重新把高中物理學(xué)帶到了大家的視野，給大家增加點(diǎn)樂趣，這就夠了。

作者：海北尬生，因其嘗求學(xué)于北海之北，每不顧環(huán)境而放尬言，故起此名也。喜航天，愛讀書，本學(xué)理工，愛好文學(xué)。

~the end~