趙曦

我們已經(jīng)知道，物體在高速運(yùn)動時具有強(qiáng)大的能量，即使是很小的物體也會造成嚴(yán)重的破壞，比如一只飛鳥就能撞毀龐大的飛機(jī)，而一粒小小的子彈能射穿堅硬的頭骨。那么，如果將物體的質(zhì)量縮得更小，縮到一個質(zhì)子那么小，它以光速向我們襲來，又會對我們造成什么影響呢？

說起是否能抓住質(zhì)子，也許你首先會想，想要抓住一件物品，需要追上它或者至少要跟它保持相近的速度。但是，這個質(zhì)子是以光速飛行的，我們怎么可能抓住它呢？

這么想就錯了，要知道，質(zhì)子是微小且無處不在的粒子，空氣中、海水中甚至宇宙中，到處都存在著質(zhì)子。我們時時刻刻都在與質(zhì)子打交道，而這些質(zhì)子并不會拐彎，當(dāng)它們與人體相遇時，有的穿過了我們的身體，有的被身體阻隔在外。也就是說，假如一個質(zhì)子向我們飛來，我們是一定能抓住它的，區(qū)別只是不同的身體部位“抓住”它，會產(chǎn)生不一樣的結(jié)果罷了。

在宇宙中，存在許多高能粒子，科學(xué)家們?yōu)榱伺袛嗨鼈儗θ梭w的傷害，做過許多試驗(yàn)。他們得到這樣的結(jié)論，能量達(dá)到10MeV（兆電子伏特，粒子能量單位）量級的粒子能穿透皮膚軟組織，但不能穿透骨頭，超過150MeV的粒子可以穿過人的顱骨。那么，一個光速運(yùn)動的質(zhì)子，它的能量是多大呢？根據(jù)量能公式，我們算出來一個以光速運(yùn)動的質(zhì)子動能大約是469MeV，這樣的話，這個質(zhì)子很容易就能穿透人體，只是速度略有減緩。

不過，人體并不是空心的結(jié)構(gòu)，其中存在著各種細(xì)胞和組織，就像水泥墻可以抵擋輻射一樣，當(dāng)質(zhì)子撞上人體細(xì)胞時，它的能量也會得到不同程度的衰減，甚至最終停下來。因此，這個質(zhì)子還是有可能被人體“抓住”的。

我們之所以害怕核武器，除了其本身巨大的爆炸能量外，后續(xù)的輻射傷害也是人們忌憚它的原因，而所謂的輻射，其實(shí)就是高能粒子撞擊人體細(xì)胞時對其造成的傷害。那么，這個質(zhì)子穿體而過或最終停留在人體內(nèi)，會造成什么影響呢？

這個質(zhì)子撞上人體后，必然會和體內(nèi)的一個或多個分子相撞。撞擊發(fā)生后，與核裂變反應(yīng)相似，這個質(zhì)子會破壞分子的化學(xué)鍵，說不定還會將其中的質(zhì)子或中子給撞出來。這樣一來，這些被撞的分子就喪失了它們原本的功能。好在，我們的身體中有成千上萬的能實(shí)現(xiàn)相同功能的有機(jī)物分子，一些分子喪失功能對人體的影響不大。

但是，如果是核酸分子被撞，就有些影響了，因?yàn)檫@意味著基因突變，而基因變化不止影響單一細(xì)胞，也許會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，影響一系列生理過程，甚至還會遺傳到后代身上。不過，基因突變也沒有那么可怕，因?yàn)檎Ｇ闆r下，人體細(xì)胞的基因也會因?yàn)閺?fù)制或剪切出錯而不斷發(fā)生突變。而細(xì)胞中存在著一套修復(fù)機(jī)制，能讓這些突變忽略不計，使其不至于影響機(jī)體的正常功能。實(shí)在修復(fù)不了，細(xì)胞還會啟動凋亡程序，使出錯的細(xì)胞自殺，從而保證了整體的穩(wěn)定。

如果這個質(zhì)子沒能穿體而過，而是停留在人體內(nèi)，其影響很可能比穿體而過更大一些。根據(jù)物理定律，當(dāng)一個高速物體撞上靜止物體時，如果兩者質(zhì)量相近，其中的高速物體的能量會減半，但不會完全停止。也就是說，這個質(zhì)子會在體內(nèi)造成一起“連鎖車禍”，給不同的分子造成不同程度的破壞，減少它們的壽命，導(dǎo)致身體的各個部位出現(xiàn)損傷。

被質(zhì)子爆頭后，阿納托利·布格斯基的左臉完全癱瘓了

不過，說了這么多，如果真的被一個高速質(zhì)子穿過身體，究竟會造成什么影響呢？歷史上還真的有一個倒霉的人被質(zhì)子穿腦而過。

這個倒霉的人叫阿納托利·布格斯基，他是蘇聯(lián)的一位助理研究員，負(fù)責(zé)維護(hù)粒子加速器U-70。U-70是蘇聯(lián)最大的粒子加速器，一次會發(fā)射大約三千串質(zhì)子流，每串質(zhì)子流約有一千億個質(zhì)子，能量高達(dá)7.6萬MeV。我們已經(jīng)知道，數(shù)百M(fèi)eV的質(zhì)子會對人體產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)⑺涝S多細(xì)胞。因此，可以確定，這些質(zhì)子流對人體是非常危險的。

布格斯基在操作粒子加速器時保持著很強(qiáng)的安全意識，但意外的發(fā)生總是讓人猝不及防。1978年7月的一天，布格斯基正在檢修粒子加速器，他把頭伸進(jìn)了加速器里檢查一個出了問題的部件，結(jié)果腦袋卡在里面。不料，此時一個安全裝置突然失靈，機(jī)器中發(fā)射出一束質(zhì)子流，質(zhì)子流很快被加速到近光速，不偏不倚地向他的頭部射去！

布格斯基當(dāng)然反應(yīng)不及，質(zhì)子流穿過了他的頭部。布格斯基認(rèn)為他必死無疑，因此他平靜地完成了“最后”的工作，記錄下他對加速器的檢測結(jié)果，然后等待死亡的降臨。第二天，布格斯基的左臉腫脹到無法辨認(rèn)的地步，他被立即送往醫(yī)院，但是醫(yī)生對此也束手無策，不知道能采取什么措施幫助他。高能質(zhì)子燒毀了布格斯基左邊臉頰的骨頭，還損害了其中部分腦組織，他的左臉幾乎完全癱瘓了。過了幾天，布格斯基的臉部開始掉皮，看上去像腐爛的前兆?？墒蔷驮谒腥硕荚跍?zhǔn)備為他料理后事時，他的臉卻開始慢慢愈合了，又過了幾個星期，他居然可以出院了。

雖然醫(yī)生認(rèn)為他可能會隨時死去，但布格斯基直到現(xiàn)在還活著，已有70多歲高齡，只不過被各種后遺癥折磨著：他最終失去了左耳的聽力，并出現(xiàn)癲癇癥狀，左臉也完全癱瘓。值得敬佩的是，被擊穿頭部后，布格斯基的智力并沒有受到影響，在后遺癥的折磨下，他依舊憑借著自己的努力堅持學(xué)習(xí)，最終拿下了博士學(xué)位。

看來，高速質(zhì)子雖然會給我們造成各種各樣的痛苦，但人體具有強(qiáng)大的自愈能力，在遭遇質(zhì)子“車禍”后，我們還是很可能存活下來的。當(dāng)然，還是祈禱我們一輩子都不要遭遇這樣的“車禍”為好。

我們的細(xì)胞時刻遭受著質(zhì)子的“轟炸”