如果有一根无限细的金属丝线快速切割人体,人会被切成两段吗?:很多电影里都有一个经典的场景,一根细钢丝或者其他的金属线切割人体,在一瞬间把人体切割成两段
很多电影里都有一个经典的场景,一根细钢丝或者其他的金属线切割人体,在一瞬间把人体切割成两段,但是被切割的人的身体,过了一段时间以后才会慢慢的倒下。
在电影《幽灵船》里,这个镜头最经典:一根细钢丝横扫整个甲板,几百名乘客和船员被拦腰斩断,只有一个小女孩幸存!
万物都是由原子组成的,而分子就是用不同的原子连接在一起组成的!把原子连接在一起的是“键能”,是原子核共享电子对形成的。
我们知道,人体是由很多分子组成的,那么在微观的角度,这分子和分子之间是怎么样连接成一个整体的呢?
》这就是大分子有机物之间,一种很通常的连接方式,叫做“氢键”!氢键,实际上是表现出正负电极性的分子之间的电磁吸引力,形成的搭扣!
根据库伦定律:F=k*Q1*Q2/r^2,带电荷的物体之间的吸引力,与之间的距离的平方成反比。
随着距离的快速增加,氢键之间的吸引力会迅速的降低。
锋利的刀片切割身体的时候,并不能打断组成身体的分子结构,而是通过刀片的尖端施加的压力让组成身体的有机物之间的距离迅速增加,使氢键断裂,就可以把身体割开一个伤口。
》经典力学里面,有一句很经典的话:力是物体与物体之间的互作用。除了万有引力以外,决定原子存在的有三种作用力,电磁力、弱互作用力和强互作用力。
弱互作用力和强互作用力,都是包裹在原子核内部的。所以在刀切割人体的时候,只是电磁力之间的相互作用。
假如有一把刀是全部由中微子做成的,那么这把刀切割人体的时候,对人体毫发无伤。
太阳辐射每年发出无数的中微子,不仅穿过人体还可以打穿整个地球,我们之所以感觉不到中微子的存在,因为跟我们人体里面的任何物质都不起反应。
》所以,回到开头的那个问题,一根极细的线切割人体,人体到底会不会断裂?取决于这根线是由什么互作用力联系在一起的。原子核的尺度只相当于原子尺度的1/10000,细线切割人体的时候不可能碰到原子核。
所以,这根极细的线和原子核外的电子起作用,就是是否能切开人体的关键,这取决于线的具体构成。
在刘慈欣的科幻小说三体里面,有一个三体人的飞行器叫做水滴,它的外面是强互作用力材料构成的一个极其坚硬的外壳。
假如由强互作用力构成了一条细线,比如说一条中子构成的线,高速切割人体,几乎不会对人体有任何伤害。
当然,如果这条中子做成的线以接近光速穿过人体,有可能产生感生辐射,这样的话对人体就会有一定的危害。
由质子和电子组成的线,高速切割人体的时候不会破坏氢键,因为它们的尺度不会让氢键的距离增加。但是会断开原子和原子之间的化学键。
这种线高速切割人体的时候,不会把人体切割断,但是会对人体造成极大的伤害。
1978年,有一位苏联的科学家检查粒子加速器,以为粒子加速器处于关闭状态,实际上加速器仍然在运行!这位科学家把头伸进加速器内部的时候,被高能的质子束击中头部。
当时这位科学家没有任何感觉,但是由于质子摧毁了通过路径上细胞的染色体结构,让他的半边脸失去了功能。
什么叫无限细的线呢?
无限细的线的直经趋近于0,因此金属线不可能是无限细的。因为金属原子也是有直径的,所以即使是单原子排列的线也不是无限细的线。
无限细的线是不能切割人体的。
无限细的金属丝快速穿过人的身体,身体不会被切成两段。
很多人看过恐怖电影《死神来了》,细细的铁丝快速穿过人体,把人瞬间切割成好几块,之所以会这样,是因为铁丝虽然看上去很细,但它的宽度依然会是毫米级别,远远大于身体物质组成的分子和原子直径大小。
人的身体主要组成元素是氧、碳、氢、氮其中元素,占到体重的96%以上,另外还有50多种微量元素。这些元素从微观来看就是各种不同的原子,而原子是由原子核和电子构成,除了原子核和电子以外,原子内部绝大部分都是中空的,而且组成原子核的质子和中子内部绝大部分也是中空的,再细分的话,组成它们的夸克之间的距离,也要比夸克直径上万倍。形象点说,如果把身体原子中的夸克看做直径1厘米的小球,整个原子空间将大到10万公里。
按理说金属丝的直径不可能无限小,因为金属原子本身也会有大小。那么,我们假设不是无限细的金属丝,而是直径非常小的物质,比如中微子,它的直径为10^(-20)米数量级,比电子直径小10万倍,在接触人身体后,就会非常轻松地从非常宽阔的原子空隙中穿过,根本不会对原子组成及相互间的化学键产生影响。实际上,我们人体每秒都会有数亿中微子穿过,我们根本没有任何感觉。
这种问题一般都是初中物理课不及格的人提出来的,手边有材料的实验一下:一根1mm直径的铜丝为什么穿不透人体?因为铜丝的抗断裂强度远远低于人体组织的粘合力以及阻滞力,更不要提骨骼组织的致密程度。我想肯定有人要出来抬杠了,说速度如何如何快以及动能如何怎样怎样的,拜托,材料力学你能扯到动能力学,那是跑题了好不好?!一坨屎速度快起来也能击碎白痴的脑壳!
至于死神来了剧情钢丝崩出来清空整个甲板纯属扯淡,第一,钢丝能拉过身体的能量来自于初始动能,即钢丝的弹性形变扭曲力,那么问题来了,剧中那么细的钢丝能承受如此大的扭曲力吗?显然不可能!第二,杠精会说那加粗钢丝成钢绳啊,我想到时候那个时候你看到的景象是秋风扫落叶般上下翻飞,就如同你抡起一根棍子照着羊群抽过去一样~~~~
也就是说,金属丝的分子结构受限于自身分子团吸引力的限制,不允许足够细而又足够坚固的型式同时存在,就像某些科学家设想的真空环境中一条单原子排列的丝状物随时被摧毁一样,根本不用去切割物体,自身质量恐怕都无法承受,一如以卵击石。
看过《死神来了》 和《致命弯道》的朋友肯定见识过线切割的威力,人被细铁丝直接大卸八块。这说明了一根线如果以高速运动,会有切割的能力,就像《海贼王》的多弗朗明哥那样,靠线的切割来攻击敌人。同样这也被用到了工业生产中。
但是无穷细的线,不用快速,就算是慢慢的穿过人体,人也不会怎么样,因为构成人体的原子内部绝大部分都是空的,原子核只占了很小的一部分,而且我们每个人每时每刻都在被中微子以很高的速度穿过,但是我们并没有什么感觉,在原子中,原子核的直径大约只有原子直径的十万分之一,原子核由质子和中子组成,每个质子和中子又由夸克组成,夸克的直径只有质子直径的千分之一,如此看来,在原子内部是非常空旷的。
中微子号称幽灵粒子,科学实验已经表明,中微子静止质量不为零(大约是电子质量的千万分之一),运行速度接近光速;然而每秒钟有近100万亿个来自太阳的中微子穿过人体,每秒有近500亿个中微子进入你的一只眼睛,但是你却没有丝毫感觉。这也证明了基本粒子大小的中微子是无法对人造成伤害的。
世间万物都是有原子组成的,虽然《三体》中利用非常细的纳米材料丝把船切割成了好几片,但是纳米材料和无穷细的线还是没办法相比的,因为纳米材料只是分子层面的技术。
平常去医院拍片用到的X光某种程度上也是非常细的线穿过了人体,我们也没有什么症状,但是经常照射X光肯定是不好的。
所以如果无限细的线切割人体,那么就会人体就会像筛子筛沙一样让这条无限细的线没有一点杀伤力。
既然都无限细了,肯定不会有任何事,因为无限根本就是个不存在的量,你没法找到无限细、无限小、无限大的东西。
事实上不用什么无限细,只要细到一定程度,比如像中微子那样,一根这样的线横切人体,就不会有任何伤害了。因为人体是由原子构成的,你大抵可以把这些原子看成是宇宙中的恒星,一条细线从宇宙中扫过,连恒星的毛都不会碰到;即使线和恒星都是刚性的,那么线也会被弹开,或者恒星被弹开,不会因为一条细线就把恒星之间的引力切断。同理,一条线细到一定程度,就无法切断原子分子之间的键了,所以无法对人体造成伤害。
我们的身体每时每刻都被上万亿颗中微子穿过,这可比无限细的线厉害多了,但你有过什么不适吗?要是真能被中微子击中,那你就赚大发了,因为科学家们在南极上立方公里的冰下设置了许多探测器,想探测中微子的存在,一年也难以发现几次呢。
假设一根金属丝达到了无限细接近了“原子”,就算快速穿过人体,人也不会怎么样,因为构成人体的原子内部绝大部分都是空的,而且我们每个人每时每刻都在被中微子以很高的速度穿过,但是我们并没有什么感觉,因为微子几乎不与任何物质发生反应,研究证明基本粒子大小的中微了子无法对人造成伤害的,更别说“原子”。
人体最小单位是细胞,细胞本身也是分子构成,分子又是由原子构成,原子内部是电子云状态下的电子和原子核,原子核是由质子和中子组成的。
所以说无限细的金属线,是由无限小的材料构成,比如:平常去医院拍片的X光某种程度上也是一种非常细的线穿过人体的。
只要金属丝达到无限细“原子”,也可以超过“原子”,人体就会像筛子筛沙一样,让这条无限细的金属丝变得没有一点伤害。
在许多影视作品中,出现过许多关于金属丝切割物体的镜头,比如《三体》中就有用纳米丝制成的“死亡之琴”将“审判日号”巨轮切割成数十个薄片的画面,而且每一个被切割后的薄片都非常的平整光滑。既然巨轮都能被切割,那么,如果这样的纳米丝快速的切割人体当然也是没有问题的。那么,如果一根无限细的金属丝快速的切割人体,人体会被切成两段吗?我认为是不能的。为什么这么说呢?我们一起来探讨一下这个问题。
“无限”在我们当下的认知中就是没有限制,也就是无限细就是无穷小。就目前来看,金属的直径都有一个标准,哪怕是纳米、微米,但是,并没有无限细的金属丝,因为就目前人类的能力,根本制造不出无限细的金属丝来。所以,这个问题要想成立,必须要假设了。
假设人类可以将金属切成无限细的丝线,那么,这种金属必然是硬度超小的,像硬度比较大的钨(布氏硬度350HBW)、钒(布氏硬度264HBW)这些金属不用到无限细就因为本身的特性(硬但是脆)无法完成对物体的切割。而目前,硬度最小的金属就要属铅了,它的布氏硬度仅有5HBW左右,它的特点就是硬度小但是比较的软。
所以就目前来看,能够作为无限细金属丝的金属只有铅最合适了。
快速这个词的定义也很广,而且有着很强的相对性,因此,我们就以光速为界限。如果这根无限细的金属丝以无限接近光速进行切割,它会造成什么后果呢?
根据牛顿第二运动定律,当物体的速度无限接近于光速时,它的威力并不仅限于物体本身,因为物体本身产生的动能是趋于无限大的。所以,即使是无限细的金属丝以无限接近于光速的速度向人体切割时,仅仅是金属丝所带的动能就能瞬间将人摧毁,就不是单纯的切割成两半这么简单的了。
但是,当金属丝的速度低于光速或者是与光速相差甚远时,结果就完全不同了。首先,如果“快速”只是弹指间的速度的话,这根无限细的金属丝因为被人的皮肤组织以及骨骼阻挡而段成两半。其次,速度足够快,这根无限细的金属丝确实会切过人体,但是,人体并不会像“审判日号”那样被切开然后滑落。这是因为,人体是由原子构成的,原子是由分子构成的化学粒子,是不可被分割的。当无限细的金属丝切过人体后,由于分子之间的作用力的关系,被切过后原子会继续的待在一起,并不会出现断裂。因此,即使被切割,人体也不会变成两半。
既然是快速,我们就把认知中的比较快给抛弃掉,就单纯以光速为例,在这种无限接近光速下,无限细的金属丝还没有接触的人体,人体就会被其所带的无限大的动能给摧毁了。如果速度再慢一些,达到无限细的金属丝不断而且还能造成切割效果,那么人体也不会一分为二,因此速度够快,无限细,对原子并没有破坏和分离作用,在原子的相互作用力下,被切割后的切面也会迅速的恢复如初。
首先,我要给出的答案是:能。
物理学中有压强定律:P=F/S。压强等于压力比受力面积。从公示中我们可以知道,在压力不变的情况下,受力面积越小,压强越大。如果是一根无限细的金属丝线,那么在快速切割人体的情况下,压强就是接近无限大的,在无限大的压强作用下,你认为脆弱的人体能扛得住金属丝的切割吗?
因为这个问题过于残忍,所以不举现实中的例子了,电影源于生活,所以还是可以给大家举几个电影和小说中的片段来说明一下的。
小说:《三体》
在这部小说中有一个片段,小说中的汪淼发明了一种名为“飞刃”的东西,这就是极细的丝状物,最后他们用“飞刃”把一艘船和船上的人都切割了,人们切成了两段,船也变成了“三明治”。
电影:《死神来了》
在这部电影里,一个倒霉蛋被漏了气的储气罐击中,在反作用力的作用下重重撞到了铁丝网上,结果整个人碎成了N块,场面惨不忍睹,同时可以说明:即使不是无限细的金属丝,哪怕是普通的铁丝网,只要压力足够大,照样可以把人切割。
动漫:《名侦探柯南》
在这部动漫里,第一集——凌霄飞车,一个罪犯用极细的金属丝实行了犯罪,压力来自于急速行驶的过山车,最后受害者被切断了头颅,场面嫉妒恐怖。那时候我还小,心理阴影一大片。
最后提醒大家:千万不要去尝试这么危险的事情,不然后果不堪设想!
上世纪九十年代初坊前镇有一条公路上一条电线掉下并横亘在离地大概一米五高悬挂着,不多时便有一人驾着摩托车者捷驶而过,恰巧电线正好在他的脖子部位迅速斜移!说时迟那时快,只见一个人头滚落,而其人尚在双手担着车把在驾车!旁人惊吓得魂胆俱消!
当速度快的情况下,电线或铁丝在脖子上移动犹如利刃一般切割豆腐!
水滴石穿,绳锯木断,绳锯木樑尚能断,又何况釆的脖颈呢!
根本无需''无限细\"的铁丝,筷子粗的就会要了你的命!
告诉你,千万别去试试!
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