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一根夸克大小的细丝,快速切割人体,会致人于死地吗?

原创
2020-03-30  星辰大海...

关于人体被恐怖切割的电影有不少,最近的有日本比较变态的电影《真实魔鬼游戏》,满屏都是拦腰切断的人体,触目惊心!比较远的,但更经典的则是史蒂夫·贝克执导的《幽灵船》,为了黄金而用一条高速切割的钢丝谋杀绝大部分正在歌舞升平的船员!

画面非常惊悚,特效制作绝对到位,胆大的不妨可以欣赏一下,尽管是部老片,但效果完全不输当下大片!不过吃瓜群众可能很好奇,为什么一条钢丝能将人体切成两段?

钢丝为什么也能切割人体

我们知道刀能切菜,也能砍肉剔骨,因为它的够锋利,在猪肉上轻轻拉一下,因为那一点点力被菲薄的刀锋施加给肉面的压强很大,超过肉表面的结构强度就被分离了!但我们也知道,刀钝了后切肉就明显费力很多,但也能切开!

同理,钢丝绳就是一把非常钝的刀,但《幽灵船》中那个“某人”扳动开关快速收紧钢丝绳的时候,其力取决于收紧钢丝绳的滑轮和电机功率组合,速度则受电机转速控制,所以当钢丝绳的速度足够快时,高强度的钢丝绳切断人体并不是什么难事,但理论上同时切割那么多人还是有点难度!

而摩托车手被电线割头的情况则发生很多次了,最有名的一次是1998年9月17日,105国道线广州太和镇到从化段路上垂着一条电线,一辆高速路过的摩托车手与搭乘者被双双割头,头部滚落几十米远!2004年3月16日,杭州一三轮车主在三墩路上被一根低垂的电线割去脑袋!

配图与描述无关

切割人体伤害人体的原理

刀能伤人上文都已经说明了,因为刀锋非常薄!刀锋的锋利程度和刀的材质与刀锋角度以及磨削细致程度有关。

刀锋的角度和典型的刀锋厚度

极其锋利的刀锋大概只有30几个纳米,大约相当于120个原子的宽度,切割下去,肌肉组织的大量细胞相互结合的分子键被这片120个原子厚度的刀锋所分离,有机组织结构分离,失去了原有的机能,当然如果伤害不大的话,包扎一下,以人体自我愈合的能力,只要没受到感染,那么愈合后仅仅会影响美观,而不会影响组织的功能。

如果创面过大,或者切到了大动脉,那估计就凶多吉少了,可能会大动脉失血过多或者创面过大失血过多死亡,或者关键器官比如心脏大脑等的过程又有些区别,但结果都差不多,不是伤重不治就是当场身亡!

夸克级别的细丝快速切过,能伤害人体吗?

《三体》的古筝行动中,纳米“飞刃”将“审判日”切成了千层饼,这个情节大家可能记忆犹新!因此大史被罗辑形容成了魔鬼!那么这条纳米飞刃细到只有夸克级别,又会伤害到人体吗?我们从上文中了解到,刀片破坏了肌肉纤维的组织,组成这些纤维的是细胞,而细胞则有各种有机分子构成,分子以下则是原子,能将这些从原子到分子到细胞再到组织与器官结合起来的是电磁力!

飞刃切割审判日号

所以刀锋伤害人体,最终的微观是电磁力相互作用了,我们知道原子之间,或者电子之间,到内部原子核之间都存在这电磁力,只是电子和原子核之间是相互接近的吸引力,而原子核之间的是斥力,因为都带正电!

但原子核之间还有相互结合的强作用力,它在原子核的尺度上远大于斥力,所以原子核紧紧的结合在一起,原子核内部又有中子和质子构成,这些重子则有更夸克构成,中子和质子只是上下夸克结构差异而已!

一条夸克构成的细丝,其实由于夸克紧闭,夸克无法单独构成细丝,而且带色荷的夸克被限制和其它夸克在一起(两个或三个组成一个粒子),使得总色荷为零。而且夸克之间的作用力随着距离的增加而增加,因此而不能发现单独存在的夸克。

假设这条夸克细丝存在,那么它的直径远小于质子,两个上夸克+一个下夸克构成了质子,其中夸克只占质子质量很小的一部分,那么质子的质量哪里来?来自与夸克之间的结合能,因此当原子核聚变时,质子数量不变,但质量差产生了,这个亏损的质量就来自于夸克间的结合能。

远小于质子的夸克细丝它无法破坏质子,这是因为夸克紧闭的存在!而强作用力存在也不可能让质子之间相互分离,夸克与质子以上的电磁作用里没啥关系,所以这条细丝无论怎么切割,又或者无论切割多少次,它对人体没有影响,人体对它来说就像是空气,或者它对人体来说就是一个无法感知的。

甚至这条夸克组成的细丝可以穿过地球,不过有一个问题,它还是会和夸克之间产生强作用力,所以它可能无法过地球,而中微子则可以,因为它只参与非常微弱的弱相互作用和引力相互作用,而中微子的质量极其微小,所以引力几乎可以忽略!

人体每平方厘米的皮肤,每秒有超过650亿个中微子穿透,人体已经被它轰击成了筛子,但我们没有任何感觉,而夸克细丝的影响可能比中微子要大那么一些(它参与强相互作用),但仍然不会有任何问题。

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