小梦狂说事▲光速切过身体会发生什么?答案出乎意料,0.1纳米的线

看过《三体》这本小说的朋友 , 一定会对小说中一个情节印象极为深刻:为了不破坏装有外星人资料的计算机 , 科学家们用高强度的“纳米线”在邮轮的必经之路 , 拉开了一个“一”字形状 , 直接将游轮以及部分反派切割成了两半 , 取得了任务的胜利 。
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相信在佩服作者脑洞的同时 , 大家心中肯定会有一个疑惑:在现实中 , 这样的场景真的能够实现吗?
其实目前在现实世界中 , 确实存在着和小说情节中一样的“线” , 这种线极细而且强度极高 。 目前走在这个领域前列的机构是美国斯坦福大学和美国能源部SLAC国家加速器实验室的科研小组 。
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他们研究出来的最新成果是使用金刚烷制作出的“纳米线” 。 据悉 , 这种线的直径大约是0.3纳米 。 而根据理论 , 人类能做出来的线的直径极限应该在0.1纳米左右 。
0.3纳米的线是什么概念呢?我们都知道原子的直径是10的负10次方 , 这也就意味着目前人类制造出的“线” , 它的横截面里的原子不会超过三个 。
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而人类有望制造出来的最细的“线” , 它的横截面仅仅是一个原子 , 其实也就是一根“原子线” , 相比较《三体》中切割游轮所使用的“十分之一头发丝”直径的线 , 现实中的线要细很多很多 。
而另一方面 , 相信大家在生活中都有一个经验 , 那就是对于切割来说 , 往往是速度越快 , 造成的伤害也就越小 。 就像杯子下面放上一张A4纸 , 如果缓慢的抽动纸张 , 那么杯子一定会跟着运动 , 但是如果迅速抽出纸张 , 那么杯子基本上保持静止不动 。
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这主要是因为杯子和纸之间的摩擦力是有上限的 , 抽取纸张的速度越快 , 两者之间摩擦力作用的时间就会越短 , 从而杯子受到的影响就会越小 。
那么同样的道理 , 如果在现实中用0.1纳米的线光速切过人体 , 会发生什么呢?会对人类造成伤害吗?《三体》中的情景会出现吗?
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其实“速度越快 , 受到摩擦力的影响越小”这个理论并没有问题 , 但是却有着自身的局限性 , 因为它只适用于“低速领域” 。 根据相对论 , 只要是具备静止质量的物质(目前只有光子、空间本身、暗能量等不具备静止质量) , 那么它们运动速度越高 , 所获得的动能也就越大 , 并在在无限接近光速时 , 获得的动能也就随着无限大 。
所以别说纳米线光速切割人体了 , 这个过程中产生的动能足以摧毁地球上绝大部分事物 , 根据科学家的计算 , 如果要在地球上将一个飞船以98%光速发射出去的话 , 那么发射场会瞬间灰飞烟灭 。
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如果将一个飞船以以99.99%光速发射出去的话 , 产生的动能足以将地球毁灭 。 所以说0.1纳米的线是不能够切割人体的 。
那么如果这跟0.1纳米的线不以光速切割 , 就以现实中常规的“高速”切割 , 并且不考虑相对论中强大的动能 , 会出现什么样的结果呢?
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其实想要知道具体会发生什么情况 , 就要从生物和化学两个方面进行分析 。 从生物角度来看 , 包括人在內的所有生物之所以能成为一个整体 , 而不是一堆分离的血肉 , 主要是因为存在一种名为“范德华力”的作用力 , 正是这种作用力让生物能成为一个整体 , 不至于分散 。
这种力的本质其实就是电磁力 , 是由三种微观尺度的作用力构成 。 虽然我们在平时生活中完全感受不到这种作用力 , 但是如果在几纳米到几十纳米的微观世界 , 这种力的作用效果就非常明显了 , 正是这种力的存在 , 人类才能承受重力和各种摩擦力 。


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