雷军说的两辆时速60公里的汽车迎头相撞，究竟相当于什么？

3月20日在新一代小米SU7发布会上，雷总说了一番惊人的话：两辆车以60公里每小时的速度正面碰撞，相当于一辆车以120公里的速度撞到墙上。此番言论立即引起大家的吐槽。

这话首先我们告诉大家：绝对是错的。两辆车以60公里的速度正面相撞，结果和一辆车以60公里的速度撞墙是一模一样的，不是120公里。

当然，这是一个很常见的幻觉。美国著名科普节目《流言终结者》的主持人杰米海纳曼也在节目中犯过这个错误，面对大家的指出，流言终结者干脆又做了一期节目来证明：秉承着流言终结者的一贯作风，他们真的找来了真正的汽车来做碰撞实验。最终结果证明海纳曼（自然也包括雷军）都是错的。

《流言终结者》视频截图 图源网络

我们其实可以列个式子算一算。

首先我们从动量的角度来计算。动量是质量与速度的乘积，在表征碰撞过程的时候非常有用，因为碰撞时间往往非常短，而在时间无限短的情况下，是无法使用力的概念的。用公式来写，就是P=MV.在第1个场景中，两辆汽车迎头相撞，相撞前速度是60，相撞后各自停下来，于是动量的变化量Delta P应该是60M。而在第2个场景中，一辆汽车以120的速度撞墙，然后停下来，则动量的变化量Delta P应该是120M，这显然与第1个场景不相当。想要在第2个场景中制造出与第1个场景一样大的冲量的冲击，速度必须仍然是60公里。

当然也可以从能量的角度来计算。动能Ek=1/2MV^2，于是在第1个过程中，汽车撞击所吸收的能量是1800M，而在第2个过程中则是7200M，相差整整4倍。同样也和动量一样，想要在第2个场景中保证能量与第1个相等，速度也必须是60。

所以我们证明雷总是错的了，那接下来就是物理理论方面的思辨：他究竟错到哪了？

我们首先来还原一下这个幻觉是如何产生的：显然我们表征两辆汽车相向运动，可以采用各种各样的参考系，既可以采用静止的地面，于是表征的结果就是两辆车以60公里的速度相向运动，也可以以其中一辆车为参考系，这样的结果就是作为参考系的这辆车不动，而另外一辆车则以120公里的速度开过来。雷总叙述中的120显然是这么来的。

碰撞测试 图源网络

但问题就是：我们这样变更参考系，固然会改变我们碰撞过程中的运动的描述，但却不会改变我们动量的大小。在质量不变的情况下，改变动量大小的是速度的变化量，因此我们要看的是汽车初状态和末状态，也就是碰撞前与碰撞后速度的变化，而这个无论我们怎么改变参考系，都是60。所以动量不会随着我们这样改变参考系而变化。无论汽车撞上的目标物如何运动，只要汽车的速度变化是这一个方向的60公里每小时，那效果就一定是一样的。

当然也替雷总说几句：这样的错误其实非常容易犯，我们前面提到的科普主持人海纳曼就是一个例子。哪怕是职业物理学家，也不敢保证自己说的每句话就真的那么符合物理学，在经典力学领域或许还好点，一到涉及到量子力学或者相对论，那就一定是各种各样的灾难频发。在这些领域，人的直觉往往是错的，想要保证自己的论断是正确的，直觉往往不靠谱，唯一靠谱的就是坐下来拿纸拿笔算一遍——自然还要保证算对。就连费恩曼这样的大家也在跟人打赌中输过，当时一名科幻作家描述了一艘飞船高速靠近一个圆盘状星系的场景，说航天员眼中的这个星系中间是发蓝，而两边是发红的，就像一个金鱼眼一样。费恩曼跟他打赌事实不会是这样，可相对论方面的计算证明，费恩曼恰恰赌错了。

所以没必要去嘲笑任何人——谁知道下次是不是你呢？我们只是说这一个问题重新把高中物理学带到了大家的视野，给大家增加点乐趣，这就够了。

作者：海北尬生，因其尝求学于北海之北，每不顾环境而放尬言，故起此名也。喜航天，爱读书，本学理工，爱好文学。

~the end~