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如果一人被夸克级的细丝截断脖子,还能活着吗?有何科学依据?

大家在日常生活中应该都有过被A4纸割伤的经历,一张柔软的纸竟然可以如刀一般锋利,当然这里必须要有合适的角度和速度才可以。而在一些科幻影视剧中也有过类似的桥段,激光一样的细线穿过人体瞬间被切开,这个时候由于伤口很细,甚至来不及感受到疼痛。

在《三体》中有也有过类似的场景,地球叛军的审判日号巨轮慢悠悠通过“死亡之琴”,最后被纳米材料切割成四十多份的薄片,很夸张当然也很可怕。纳米材料一般指的是1-100纳米直径的特殊功能材料,一纳米等于10的-9次方米,如果把一个直径0.05毫米的头发轴向分割成5万根,每一份就是1纳米。

现在不是纳米级别的,而变成夸克,那结果会是什么样?

夸克是什么?

夸克是一种基本粒子共有6种,是物质的基本组成之一。从微观角度出发,任何粒子都可以分解成分子和原子。而原子的基本构造是原子核和核外电子,在原子核内是中子和质子,而如果把中子和质子继续分割就是夸克了。夸克之间通过强相互作用结合成强子,中子和质子就是最稳定的强子之一。

其实可以看到在原子层次就已经是纳米级别以下,而到了原子核甚至是夸克,它们的直径早都已经差了很多个数量级。

但是夸克级别的细线在现实生中是不可能存在的,因为夸克紧闭物理现象的存在,让夸克不能单独存在,它们只能2-3个通过强相互作用里组成一个强子。因此说夸克级别的线不会存在,科学家曾设想过恒星演化到生命后期经过超新星爆炸,可能变成夸克星,它是中子星和黑洞之间的一个假设中的特殊天体,主要是由夸克直接构成。

切割的微观角度是什么样?

任何物质都是有基本粒子直接构成,但是从微观角度来看,没有紧密贴合的说法,如果放大倍数足够大,那么我们就可以看到分子之间是相互分离开的,只是通过范德华力在相互吸引着。顾名思义要想切割开一块物体,那么就要破坏分子间的范德华力。

而原子的构成是原子核和核外电子,它们的大小差距实际上很夸张,如果把原子比喻成一个足球场,那么原子核就是其中的足球,其实可以说原子内部结构是非常空的。设想一下,夸克级别的细线即使横劈原子,那么也只会从原子核外区域穿过,这是一个大概率的事件。即使穿过原子核,也无法破坏强子间的强相互作用力。

夸克级的细丝如果切割脖子什么结果?

脖子的构造就不去细说了,共性的皮肤以及皮下组织,细分的话就是细胞、细胞外液,细胞内是各种细胞器。而生物膜的主要组成就是脂质,微观角度它们属于流体。用夸克级别的细线切割流体,很难造成伤害,它们会从缝隙中穿过。

有的人很好奇光滑的脖子上哪来的缝隙,实际上从微观角度来讲就是如此,分子间有缝隙、原子间有缝隙,即使原子核内甚至是中子和质子内都是有缝隙的。尤其是当你用的夸克级别细线来切割。要想把微观粒子分离开来,必须破坏它们之间的作用力,而夸克级别的物体实现不了。

最典型的例子就在我们身边,地球上每时每刻都有大量的中微子穿过,这种粒子被科学家称之为幽灵粒子,静止质量存在但很小,是电子的千万分之一,不参与相互作用力,因此可以很轻松地穿过任何物质,而不会破坏结构。相对于夸克的大小,强子内夸克的距离是夸克直径的数万倍。因此中微子可以自由穿过,类比之下夸克同样如此。

说在最后

宏观世界和微观角度完全不同,从微观角度出发可能出现很多反常识的现象,但实际上是有原理可循的。一根夸克级别的细线横截过脖子,宏观上不会造成影响,就是用它切割原子、原子核也毫无办法。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。