如果人被奈米級甚至夸克級細絲截斷脖子,還能活著嗎?科學分析

如果人被奈米級甚至夸克級細絲截斷脖子,還能活著嗎?科學分析

影視與小說作品中出現過的一種殺人作案手法,利用極其細卻堅韌的線當做“武器”。著名的科幻小說《三體》中就有個故事情節,為了截殺一個反派角色,展開了一場名為“古箏行動”,利用的是“奈米材料”製作了很多細絲,綁在巴拿馬運河兩邊立好的柱子上,反派所乘的審判日號巨輪穿過“死亡之琴”,船體被割成四十多份,反派也被割成了三段。

如果人被奈米級甚至夸克級細絲截斷脖子,還能活著嗎?科學分析

在《名偵探柯南》中也有利用琴絃殺人的案件,以及一些推理小說中,也會有利用到魚線、風箏線等一些細線當做作案工具。文學創作源自於現實,那麼現實中,利用很細的線是真的可以將人截斷嗎?如果線細到奈米級甚至夸克級,穿過人之後會如何呢?

搜一下可以查很多現實中報道過很多風箏線、魚線割傷人的事故,但實際中幾乎沒有截斷的例子。很多朋友大概都有被紙張、薄片、細線割到手的經歷,刀子越薄、尖銳,越鋒利,好切割東西,切割從物理角度是如下解釋的。

宏觀角度:等效應力

從宏觀和力學角度來看,每個材料都有它能承受的最大等效應力,我們也可以稱為抗拉強度,而一旦物體所收到的等效應力超過它自身的抗拉強度,那麼它就會被破壞了,發生斷裂。應力σ=F/A,F是力,A便是接觸面積,面積越小的情況下,應力越大,所以接觸面積越小相對越鋒利。力的作用是相互的,用足夠細的線當然可以進行切割,但是切割的物體如果本身強度比線要厲害,那可能斷的就是線了,不過只要線足夠結實,相對越細,它的切割能力可能越強。

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放大的刀刃圖

生活經驗讓我們知道,相同材質線越細越脆弱,要知道刀刃被放大再放大後去看,也是趨向於圓弧的。三體中的“死亡之琴”,是使用奈米材料製作的細絲,使用的是奈米材料,並不是奈米級粗細的絲線,使用奈米材料是為了表達出這個線非常堅韌,也是足夠的細,小說中的奈米材料線是隻有頭髮的1/10,線的粗細是微米級別的,強度夠又夠細才能切割船舶。

夸克與奈米

宏觀角度切斷是破壞了物質結構,從微觀角度看,就是要破壞一個材質它分子間的作用力,讓我們先了解一下夸克還有奈米都是什麼。

夸克

是一種參與強相互作用的基本粒子,從微觀角度看,物質都是由原子構成,而原子又由原子核和核外電子,原子核內又有中子和質子,而中子和質子再往下,就是夸克,它也是構成物質的基本單元。

而夸克級別,是不可能做成線的,

根據上面的內容要知道,夸克級別實在是過小了,技術上人類做不到,哪怕是從理論上來說,夸克本身作為基本粒子,如果沒有相互作用,夸克也沒法和別的夸克組合在一起。

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接下來說

奈米,它是長度單位,

1奈米是10的負9次方米,而這個尺寸大概和原子大小差不多,1奈米差不多是4倍原子大小。技術上人類肯定無法實現做奈米級別的線,現在的奈米材料指的是用奈米級別尺寸為基本單位構成的材料,而不是製作出來奈米級別的成品。

假如非要忽視上述,就有神來之作有那麼奈米級別的細線和夸克級別的線,去切割人的脖子 ,那也不會把人截斷的,發生的事情會類似於光線照過玻璃、水,你能說光把水或者玻璃分割開了嗎?

微觀角度的“穿過”

人肉眼是看不到微觀世界的,而宏觀上來說,如果人體被“穿過”,我們就覺著會出問題,但其實事實上並不一定對。物質都是由基本粒子構成,我們都知道,但是粒子之間也是有間隙的,以及哪怕是原子本身,如果把它放足夠大來看,它其實也是有很多空餘空間的,比如原子核雖然佔據了原子的99%以上的質量,但是它的體積卻非常小,如果說一個原子類比成足球場那麼大,而原子核可能就上面一根頭髮絲的大小。當然不是說剩下的電子就很大了,我們至今還沒測量出來電子的尺寸呢,只不過它們有“非常大”的活動空間,電子肯定是要比原子核還小的。

如果人被奈米級甚至夸克級細絲截斷脖子,還能活著嗎?科學分析

有人腦洞類比,也許我們的太陽系可能就是更高維度某些世界中的一個原子,太陽就如同原子核,圍繞它轉的行星就如同電子。人類發射的太空探測器,之所以能一直在太空中翱翔,就是因為太空中相對非常空蕩蕩。而把原子放到足夠大,它的間隙也是空蕩蕩的,而夸克級別的“線”穿過原子基本就像太空探測器飛行過去,碰不到什麼。

如果人被奈米級甚至夸克級細絲截斷脖子,還能活著嗎?科學分析

假設真有夸克級、奈米級的線,從人的脖子穿過,由於這倆級別實在是過細了,實在是無法做到微觀層面的“切割”,這兩根線可能就是從人的脖子各個組織、細胞之間的縫隙中穿過。不論這根線是怎麼樣的穿過了脖子的各個地方,對人來說都是無傷大雅。

畢竟,人體其實也是有被一些我們看不見摸不著的穿過,最典型的就是太陽會釋放出中微子,而地球每時每刻都會被大量中微子穿過,但我們絲毫感知也沒有。

結論

夸克、奈米級別本身是微觀層面的,宏觀角度的截斷不適用它們,即便是從微觀角度來看,這倆級別實在是太細微了,微觀角度看,真有這樣的線依然無法傷害人。