如果有一根無限細(xì)的金屬絲線快速切割人體,人會被切成兩段嗎?:很多電影里都有一個經(jīng)典的場景,一根細(xì)鋼絲或者其他的金屬線切割人體,在一瞬間把人體切割成兩段
很多電影里都有一個經(jīng)典的場景,一根細(xì)鋼絲或者其他的金屬線切割人體,在一瞬間把人體切割成兩段,但是被切割的人的身體,過了一段時間以后才會慢慢的倒下。
在電影《幽靈船》里,這個鏡頭最經(jīng)典:一根細(xì)鋼絲橫掃整個甲板,幾百名乘客和船員被攔腰斬斷,只有一個小女孩幸存!
萬物都是由原子組成的,而分子就是用不同的原子連接在一起組成的!把原子連接在一起的是“鍵能”,是原子核共享電子對形成的。
我們知道,人體是由很多分子組成的,那么在微觀的角度,這分子和分子之間是怎么樣連接成一個整體的呢?
》這就是大分子有機物之間,一種很通常的連接方式,叫做“氫鍵”!氫鍵,實際上是表現(xiàn)出正負(fù)電極性的分子之間的電磁吸引力,形成的搭扣!
根據(jù)庫倫定律:F=k*Q1*Q2/r^2,帶電荷的物體之間的吸引力,與之間的距離的平方成反比。
隨著距離的快速增加,氫鍵之間的吸引力會迅速的降低。
鋒利的刀片切割身體的時候,并不能打斷組成身體的分子結(jié)構(gòu),而是通過刀片的尖端施加的壓力讓組成身體的有機物之間的距離迅速增加,使氫鍵斷裂,就可以把身體割開一個傷口。
》經(jīng)典力學(xué)里面,有一句很經(jīng)典的話:力是物體與物體之間的互作用。除了萬有引力以外,決定原子存在的有三種作用力,電磁力、弱互作用力和強互作用力。
弱互作用力和強互作用力,都是包裹在原子核內(nèi)部的。所以在刀切割人體的時候,只是電磁力之間的相互作用。
假如有一把刀是全部由中微子做成的,那么這把刀切割人體的時候,對人體毫發(fā)無傷。
太陽輻射每年發(fā)出無數(shù)的中微子,不僅穿過人體還可以打穿整個地球,我們之所以感覺不到中微子的存在,因為跟我們?nèi)梭w里面的任何物質(zhì)都不起反應(yīng)。
》所以,回到開頭的那個問題,一根極細(xì)的線切割人體,人體到底會不會斷裂?取決于這根線是由什么互作用力聯(lián)系在一起的。原子核的尺度只相當(dāng)于原子尺度的1/10000,細(xì)線切割人體的時候不可能碰到原子核。
所以,這根極細(xì)的線和原子核外的電子起作用,就是是否能切開人體的關(guān)鍵,這取決于線的具體構(gòu)成。
在劉慈欣的科幻小說三體里面,有一個三體人的飛行器叫做水滴,它的外面是強互作用力材料構(gòu)成的一個極其堅硬的外殼。
假如由強互作用力構(gòu)成了一條細(xì)線,比如說一條中子構(gòu)成的線,高速切割人體,幾乎不會對人體有任何傷害。
當(dāng)然,如果這條中子做成的線以接近光速穿過人體,有可能產(chǎn)生感生輻射,這樣的話對人體就會有一定的危害。
由質(zhì)子和電子組成的線,高速切割人體的時候不會破壞氫鍵,因為它們的尺度不會讓氫鍵的距離增加。但是會斷開原子和原子之間的化學(xué)鍵。
這種線高速切割人體的時候,不會把人體切割斷,但是會對人體造成極大的傷害。
1978年,有一位蘇聯(lián)的科學(xué)家檢查粒子加速器,以為粒子加速器處于關(guān)閉狀態(tài),實際上加速器仍然在運行!這位科學(xué)家把頭伸進加速器內(nèi)部的時候,被高能的質(zhì)子束擊中頭部。
當(dāng)時這位科學(xué)家沒有任何感覺,但是由于質(zhì)子摧毀了通過路徑上細(xì)胞的染色體結(jié)構(gòu),讓他的半邊臉失去了功能。
什么叫無限細(xì)的線呢?
無限細(xì)的線的直經(jīng)趨近于0,因此金屬線不可能是無限細(xì)的。因為金屬原子也是有直徑的,所以即使是單原子排列的線也不是無限細(xì)的線。
無限細(xì)的線是不能切割人體的。
無限細(xì)的金屬絲快速穿過人的身體,身體不會被切成兩段。
很多人看過恐怖電影《死神來了》,細(xì)細(xì)的鐵絲快速穿過人體,把人瞬間切割成好幾塊,之所以會這樣,是因為鐵絲雖然看上去很細(xì),但它的寬度依然會是毫米級別,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于身體物質(zhì)組成的分子和原子直徑大小。
人的身體主要組成元素是氧、碳、氫、氮其中元素,占到體重的96%以上,另外還有50多種微量元素。這些元素從微觀來看就是各種不同的原子,而原子是由原子核和電子構(gòu)成,除了原子核和電子以外,原子內(nèi)部絕大部分都是中空的,而且組成原子核的質(zhì)子和中子內(nèi)部絕大部分也是中空的,再細(xì)分的話,組成它們的夸克之間的距離,也要比夸克直徑上萬倍。形象點說,如果把身體原子中的夸克看做直徑1厘米的小球,整個原子空間將大到10萬公里。
按理說金屬絲的直徑不可能無限小,因為金屬原子本身也會有大小。那么,我們假設(shè)不是無限細(xì)的金屬絲,而是直徑非常小的物質(zhì),比如中微子,它的直徑為10^(-20)米數(shù)量級,比電子直徑小10萬倍,在接觸人身體后,就會非常輕松地從非常寬闊的原子空隙中穿過,根本不會對原子組成及相互間的化學(xué)鍵產(chǎn)生影響。實際上,我們?nèi)梭w每秒都會有數(shù)億中微子穿過,我們根本沒有任何感覺。
這種問題一般都是初中物理課不及格的人提出來的,手邊有材料的實驗一下:一根1mm直徑的銅絲為什么穿不透人體?因為銅絲的抗斷裂強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人體組織的粘合力以及阻滯力,更不要提骨骼組織的致密程度。我想肯定有人要出來抬杠了,說速度如何如何快以及動能如何怎樣怎樣的,拜托,材料力學(xué)你能扯到動能力學(xué),那是跑題了好不好?!一坨屎速度快起來也能擊碎白癡的腦殼!
至于死神來了劇情鋼絲崩出來清空整個甲板純屬扯淡,第一,鋼絲能拉過身體的能量來自于初始動能,即鋼絲的彈性形變扭曲力,那么問題來了,劇中那么細(xì)的鋼絲能承受如此大的扭曲力嗎?顯然不可能!第二,杠精會說那加粗鋼絲成鋼繩啊,我想到時候那個時候你看到的景象是秋風(fēng)掃落葉般上下翻飛,就如同你掄起一根棍子照著羊群抽過去一樣~~~~
也就是說,金屬絲的分子結(jié)構(gòu)受限于自身分子團吸引力的限制,不允許足夠細(xì)而又足夠堅固的型式同時存在,就像某些科學(xué)家設(shè)想的真空環(huán)境中一條單原子排列的絲狀物隨時被摧毀一樣,根本不用去切割物體,自身質(zhì)量恐怕都無法承受,一如以卵擊石。
看過《死神來了》 和《致命彎道》的朋友肯定見識過線切割的威力,人被細(xì)鐵絲直接大卸八塊。這說明了一根線如果以高速運動,會有切割的能力,就像《海賊王》的多弗朗明哥那樣,靠線的切割來攻擊敵人。同樣這也被用到了工業(yè)生產(chǎn)中。
但是無窮細(xì)的線,不用快速,就算是慢慢的穿過人體,人也不會怎么樣,因為構(gòu)成人體的原子內(nèi)部絕大部分都是空的,原子核只占了很小的一部分,而且我們每個人每時每刻都在被中微子以很高的速度穿過,但是我們并沒有什么感覺,在原子中,原子核的直徑大約只有原子直徑的十萬分之一,原子核由質(zhì)子和中子組成,每個質(zhì)子和中子又由夸克組成,夸克的直徑只有質(zhì)子直徑的千分之一,如此看來,在原子內(nèi)部是非?諘绲摹
中微子號稱幽靈粒子,科學(xué)實驗已經(jīng)表明,中微子靜止質(zhì)量不為零(大約是電子質(zhì)量的千萬分之一),運行速度接近光速;然而每秒鐘有近100萬億個來自太陽的中微子穿過人體,每秒有近500億個中微子進入你的一只眼睛,但是你卻沒有絲毫感覺。這也證明了基本粒子大小的中微子是無法對人造成傷害的。
世間萬物都是有原子組成的,雖然《三體》中利用非常細(xì)的納米材料絲把船切割成了好幾片,但是納米材料和無窮細(xì)的線還是沒辦法相比的,因為納米材料只是分子層面的技術(shù)。
平常去醫(yī)院拍片用到的X光某種程度上也是非常細(xì)的線穿過了人體,我們也沒有什么癥狀,但是經(jīng)常照射X光肯定是不好的。
所以如果無限細(xì)的線切割人體,那么就會人體就會像篩子篩沙一樣讓這條無限細(xì)的線沒有一點殺傷力。
既然都無限細(xì)了,肯定不會有任何事,因為無限根本就是個不存在的量,你沒法找到無限細(xì)、無限小、無限大的東西。
事實上不用什么無限細(xì),只要細(xì)到一定程度,比如像中微子那樣,一根這樣的線橫切人體,就不會有任何傷害了。因為人體是由原子構(gòu)成的,你大抵可以把這些原子看成是宇宙中的恒星,一條細(xì)線從宇宙中掃過,連恒星的毛都不會碰到;即使線和恒星都是剛性的,那么線也會被彈開,或者恒星被彈開,不會因為一條細(xì)線就把恒星之間的引力切斷。同理,一條線細(xì)到一定程度,就無法切斷原子分子之間的鍵了,所以無法對人體造成傷害。
我們的身體每時每刻都被上萬億顆中微子穿過,這可比無限細(xì)的線厲害多了,但你有過什么不適嗎?要是真能被中微子擊中,那你就賺大發(fā)了,因為科學(xué)家們在南極上立方公里的冰下設(shè)置了許多探測器,想探測中微子的存在,一年也難以發(fā)現(xiàn)幾次呢。
假設(shè)一根金屬絲達到了無限細(xì)接近了“原子”,就算快速穿過人體,人也不會怎么樣,因為構(gòu)成人體的原子內(nèi)部絕大部分都是空的,而且我們每個人每時每刻都在被中微子以很高的速度穿過,但是我們并沒有什么感覺,因為微子幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),研究證明基本粒子大小的中微了子無法對人造成傷害的,更別說“原子”。
人體最小單位是細(xì)胞,細(xì)胞本身也是分子構(gòu)成,分子又是由原子構(gòu)成,原子內(nèi)部是電子云狀態(tài)下的電子和原子核,原子核是由質(zhì)子和中子組成的。
所以說無限細(xì)的金屬線,是由無限小的材料構(gòu)成,比如:平常去醫(yī)院拍片的X光某種程度上也是一種非常細(xì)的線穿過人體的。
只要金屬絲達到無限細(xì)“原子”,也可以超過“原子”,人體就會像篩子篩沙一樣,讓這條無限細(xì)的金屬絲變得沒有一點傷害。
在許多影視作品中,出現(xiàn)過許多關(guān)于金屬絲切割物體的鏡頭,比如《三體》中就有用納米絲制成的“死亡之琴”將“審判日號”巨輪切割成數(shù)十個薄片的畫面,而且每一個被切割后的薄片都非常的平整光滑。既然巨輪都能被切割,那么,如果這樣的納米絲快速的切割人體當(dāng)然也是沒有問題的。那么,如果一根無限細(xì)的金屬絲快速的切割人體,人體會被切成兩段嗎?我認(rèn)為是不能的。為什么這么說呢?我們一起來探討一下這個問題。
“無限”在我們當(dāng)下的認(rèn)知中就是沒有限制,也就是無限細(xì)就是無窮小。就目前來看,金屬的直徑都有一個標(biāo)準(zhǔn),哪怕是納米、微米,但是,并沒有無限細(xì)的金屬絲,因為就目前人類的能力,根本制造不出無限細(xì)的金屬絲來。所以,這個問題要想成立,必須要假設(shè)了。
假設(shè)人類可以將金屬切成無限細(xì)的絲線,那么,這種金屬必然是硬度超小的,像硬度比較大的鎢(布氏硬度350HBW)、釩(布氏硬度264HBW)這些金屬不用到無限細(xì)就因為本身的特性(硬但是脆)無法完成對物體的切割。而目前,硬度最小的金屬就要屬鉛了,它的布氏硬度僅有5HBW左右,它的特點就是硬度小但是比較的軟。
所以就目前來看,能夠作為無限細(xì)金屬絲的金屬只有鉛最合適了。
快速這個詞的定義也很廣,而且有著很強的相對性,因此,我們就以光速為界限。如果這根無限細(xì)的金屬絲以無限接近光速進行切割,它會造成什么后果呢?
根據(jù)牛頓第二運動定律,當(dāng)物體的速度無限接近于光速時,它的威力并不僅限于物體本身,因為物體本身產(chǎn)生的動能是趨于無限大的。所以,即使是無限細(xì)的金屬絲以無限接近于光速的速度向人體切割時,僅僅是金屬絲所帶的動能就能瞬間將人摧毀,就不是單純的切割成兩半這么簡單的了。
但是,當(dāng)金屬絲的速度低于光速或者是與光速相差甚遠(yuǎn)時,結(jié)果就完全不同了。首先,如果“快速”只是彈指間的速度的話,這根無限細(xì)的金屬絲因為被人的皮膚組織以及骨骼阻擋而段成兩半。其次,速度足夠快,這根無限細(xì)的金屬絲確實會切過人體,但是,人體并不會像“審判日號”那樣被切開然后滑落。這是因為,人體是由原子構(gòu)成的,原子是由分子構(gòu)成的化學(xué)粒子,是不可被分割的。當(dāng)無限細(xì)的金屬絲切過人體后,由于分子之間的作用力的關(guān)系,被切過后原子會繼續(xù)的待在一起,并不會出現(xiàn)斷裂。因此,即使被切割,人體也不會變成兩半。
既然是快速,我們就把認(rèn)知中的比較快給拋棄掉,就單純以光速為例,在這種無限接近光速下,無限細(xì)的金屬絲還沒有接觸的人體,人體就會被其所帶的無限大的動能給摧毀了。如果速度再慢一些,達到無限細(xì)的金屬絲不斷而且還能造成切割效果,那么人體也不會一分為二,因此速度夠快,無限細(xì),對原子并沒有破壞和分離作用,在原子的相互作用力下,被切割后的切面也會迅速的恢復(fù)如初。
首先,我要給出的答案是:能。
物理學(xué)中有壓強定律:P=F/S。壓強等于壓力比受力面積。從公示中我們可以知道,在壓力不變的情況下,受力面積越小,壓強越大。如果是一根無限細(xì)的金屬絲線,那么在快速切割人體的情況下,壓強就是接近無限大的,在無限大的壓強作用下,你認(rèn)為脆弱的人體能扛得住金屬絲的切割嗎?
因為這個問題過于殘忍,所以不舉現(xiàn)實中的例子了,電影源于生活,所以還是可以給大家舉幾個電影和小說中的片段來說明一下的。
小說:《三體》
在這部小說中有一個片段,小說中的汪淼發(fā)明了一種名為“飛刃”的東西,這就是極細(xì)的絲狀物,最后他們用“飛刃”把一艘船和船上的人都切割了,人們切成了兩段,船也變成了“三明治”。
電影:《死神來了》
在這部電影里,一個倒霉蛋被漏了氣的儲氣罐擊中,在反作用力的作用下重重撞到了鐵絲網(wǎng)上,結(jié)果整個人碎成了N塊,場面慘不忍睹,同時可以說明:即使不是無限細(xì)的金屬絲,哪怕是普通的鐵絲網(wǎng),只要壓力足夠大,照樣可以把人切割。
動漫:《名偵探柯南》
在這部動漫里,第一集——凌霄飛車,一個罪犯用極細(xì)的金屬絲實行了犯罪,壓力來自于急速行駛的過山車,最后受害者被切斷了頭顱,場面嫉妒恐怖。那時候我還小,心理陰影一大片。
最后提醒大家:千萬不要去嘗試這么危險的事情,不然后果不堪設(shè)想!
上世紀(jì)九十年代初坊前鎮(zhèn)有一條公路上一條電線掉下并橫亙在離地大概一米五高懸掛著,不多時便有一人駕著摩托車者捷駛而過,恰巧電線正好在他的脖子部位迅速斜移!說時遲那時快,只見一個人頭滾落,而其人尚在雙手擔(dān)著車把在駕車!旁人驚嚇得魂膽俱消!
當(dāng)速度快的情況下,電線或鐵絲在脖子上移動猶如利刃一般切割豆腐!
水滴石穿,繩鋸木斷,繩鋸木樑尚能斷,又何況釆的脖頸呢!
根本無需''無限細(xì)\"的鐵絲,筷子粗的就會要了你的命!
告訴你,千萬別去試試!
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