一个人被一块几亿吨的大石头瞬间砸成肉酱,会感到痛吗?
其实被“砸成肉酱”的说法是不确切的。
如果巨石与人接触的表面平整,在巨大的压力下,人体不太可能像题主所说的那样破碎成浆糊状。相反,参考被踩扁的虫子和马路上被卡车压扁的老鼠,人的体液会撑破皮肤飞溅而出,固体组织则被压成一张薄薄的纸。
大概会像这样:
或是这样:
那么,在一瞬间被压成一张纸的过程中会感受到痛么?
这里还有一个小小的bug。题主所说的“瞬间”表示多长的时间是一个值得商榷的概念。在一般人的认知中,0.1秒可以算是一瞬间,0.01秒,0.001秒,0.0001秒也都可以算是一瞬间。
我们下面可以计算这块巨石的速度要有多快,这“一瞬间”要有多短,人才会感受不到疼痛。
根据答主 @钱昱 ChainUtopia 的回答,痛觉的传导需要跨越三级突触,所需时间1.5ms,也就是 秒。
考虑到巨石的质量远大于压缩人体过程中人体对巨石产生的反作用力,可以认为在压缩人体过程中巨石的速度保持不变。
据此,我们可以粗略地估计一下:
如果这个人平躺(鼻尖到后脑勺的距离约25厘米,地面弹性忽略不计),巨石的速度需达到 ,就可以在他反应过来前砸扁他的头。中枢神经系统被捣毁后,人就不会感到痛了。
如果这个人在绝境之下依然顽强求生,双手抱头跪趴在地上(高度约0.7m,地面弹性忽略不计),那么巨石的速度至多达到 ,就可以在他感受到痛之前把他压成一张纸。
如果这个人会玩杂耍且手臂强度大于头部以下的任何部位,头朝下倒立(身高约1.7米的成年男性用手撑地倒立高度约2.05m,地面弹性忽略不计),那么巨石的速度至多达到 ,就可以在他感受到痛之前把他压成一张纸。
如果人垂直站立,双手下垂,问题就不这么简单了。
因为人头能承受的加速度有限,石头还没来得及把人压扁,人就已经昏过去了。
石头与头的作用时间大约是 秒,大约只有痛觉传导速度的 。如果在这短暂的作用时间内给人头极大的加速度,中枢神经系统会立即休克,相应的,人会迅速失去意识。
地球上几乎所有的人在500g( )的瞬时加速度下都会瞬间晕厥(相当于驾车以 的速度撞入坚硬的岩壁)。可以认为巨石和人头的碰撞是非弹性碰撞,碰撞后人头的速度等于巨石的速度,可以解出巨石的速度大约是 。
由此可见,面对巨石的砸击,站立状态下无痛去世需要的巨石速度是很小的。此时巨石足足需要 才能把人压扁,远大于痛觉传导所需的时间!
综上,通过我们的估计,巨石需要24.5m/s~1367m/s的速度让三维的人无痛变成二维。具体速度大小取决巨石砸击的那一刻人的姿势。
巨石速度过小,人还是会感到痛的。
反之亦然同理。如果一个人高速撞向一块质量高达几亿亿吨的巨石(比如我们生活的这颗星球),头着地无疑是最安乐的,脚着地(或其他四肢缓冲的姿势)无疑是最痛苦的。
当然,如果你身上有一块来自天空之城的石头,那就另当别论了。