如果人被纳米级甚至夸克级细丝截断脖子,还能活着吗?科学分析 影视与小说作品中出现过的一种杀人作案手法,利用极其细却坚韧的线当做“武器”。著名的科幻小说《三体》中就有个故事情节,为了截杀一个反派角色,展开了一场名为“古筝行动”,利用的是“纳米材料”制作了很多细丝,绑在巴拿马运河两边立好的柱子上,反派所乘的审判日号巨轮穿过“死亡之琴”,船体被割成四十多份,反派也被割成了三段。 在《名侦探柯南》中也有利用琴弦杀人的案件,以及一些推理小说中,也会有利用到鱼线、风筝线等一些细线当做作案工具。文学创作源自于现实,那么现实中,利用很细的线是真的可以将人截断吗?如果线细到纳米级甚至夸克级,穿过人之后会如何呢? 搜一下可以查很多现实中报道过很多风筝线、鱼线割伤人的事故,但实际中几乎没有截断的例子。很多朋友大概都有被纸张、薄片、细线割到手的经历,刀子越薄、尖锐,越锋利,好切割东西,切割从物理角度是如下解释的。 宏观角度:等效应力从宏观和力学角度来看,每个材料都有它能承受的最大等效应力,我们也可以称为抗拉强度,而一旦物体所收到的等效应力超过它自身的抗拉强度,那么它就会被破坏了,发生断裂。应力σ=F/A,F是力,A便是接触面积,面积越小的情况下,应力越大,所以接触面积越小相对越锋利。力的作用是相互的,用足够细的线当然可以进行切割,但是切割的物体如果本身强度比线要厉害,那可能断的就是线了,不过只要线足够结实,相对越细,它的切割能力可能越强。 放大的刀刃图 生活经验让我们知道,相同材质线越细越脆弱,要知道刀刃被放大再放大后去看,也是趋向于圆弧的。三体中的“死亡之琴”,是使用纳米材料制作的细丝,使用的是纳米材料,并不是纳米级粗细的丝线,使用纳米材料是为了表达出这个线非常坚韧,也是足够的细,小说中的纳米材料线是只有头发的1/10,线的粗细是微米级别的,强度够又够细才能切割船舶。 夸克与纳米宏观角度切断是破坏了物质结构,从微观角度看,就是要破坏一个材质它分子间的作用力,让我们先了解一下夸克还有纳米都是什么。 夸克是一种参与强相互作用的基本粒子,从微观角度看,物质都是由原子构成,而原子又由原子核和核外电子,原子核内又有中子和质子,而中子和质子再往下,就是夸克,它也是构成物质的基本单元。 而夸克级别,是不可能做成线的,根据上面的内容要知道,夸克级别实在是过小了,技术上人类做不到,哪怕是从理论上来说,夸克本身作为基本粒子,如果没有相互作用,夸克也没法和别的夸克组合在一起。 接下来说纳米,它是长度单位,1纳米是10的负9次方米,而这个尺寸大概和原子大小差不多,1纳米差不多是4倍原子大小。技术上人类肯定无法实现做纳米级别的线,现在的纳米材料指的是用纳米级别尺寸为基本单位构成的材料,而不是制作出来纳米级别的成品。 假如非要忽视上述,就有神来之作有那么纳米级别的细线和夸克级别的线,去切割人的脖子 ,那也不会把人截断的,发生的事情会类似于光线照过玻璃、水,你能说光把水或者玻璃分割开了吗? 微观角度的“穿过”人肉眼是看不到微观世界的,而宏观上来说,如果人体被“穿过”,我们就觉着会出问题,但其实事实上并不一定对。物质都是由基本粒子构成,我们都知道,但是粒子之间也是有间隙的,以及哪怕是原子本身,如果把它放足够大来看,它其实也是有很多空余空间的,比如原子核虽然占据了原子的99%以上的质量,但是它的体积却非常小,如果说一个原子类比成足球场那么大,而原子核可能就上面一根头发丝的大小。当然不是说剩下的电子就很大了,我们至今还没测量出来电子的尺寸呢,只不过它们有“非常大”的活动空间,电子肯定是要比原子核还小的。 有人脑洞类比,也许我们的太阳系可能就是更高维度某些世界中的一个原子,太阳就如同原子核,围绕它转的行星就如同电子。人类发射的太空探测器,之所以能一直在太空中翱翔,就是因为太空中相对非常空荡荡。而把原子放到足够大,它的间隙也是空荡荡的,而夸克级别的“线”穿过原子基本就像太空探测器飞行过去,碰不到什么。 假设真有夸克级、纳米级的线,从人的脖子穿过,由于这俩级别实在是过细了,实在是无法做到微观层面的“切割”,这两根线可能就是从人的脖子各个组织、细胞之间的缝隙中穿过。不论这根线是怎么样的穿过了脖子的各个地方,对人来说都是无伤大雅。 毕竟,人体其实也是有被一些我们看不见摸不着的穿过,最典型的就是太阳会释放出中微子,而地球每时每刻都会被大量中微子穿过,但我们丝毫感知也没有。 结论夸克、纳米级别本身是微观层面的,宏观角度的截断不适用它们,即便是从微观角度来看,这俩级别实在是太细微了,微观角度看,真有这样的线依然无法伤害人。 |
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