如果人被納米級細絲攔腰切斷,還能繼續活著嗎?

鍾銘聊科學 發佈 2020-03-20T04:08:04+00:00

但是原子其實並不是最小的組成單位,原子還可以再分成原子核和電子,原子核還可以繼續再分成質子和中子,質子和中子還可以繼續再分成夸克。

「審判日」號巨輪

在科幻小說《三體》當中,曾有一段著名的「古箏運動」。當時小說中的兩位主要角色大史和汪淼為了抓捕地球叛軍的「審判日」號巨輪。把直徑小於5微米的的細絲,攔在「審判日」號即將通過的海面。

當這艘巨輪經過時,整艘巨輪像刀切豆腐一樣被切割開來,切成了四十多塊薄片。巨輪內的人也都被切割了,反派之一的伊文思被切割成了三段。

但小說總歸是小說,如果實際上生活中,真的找很細的細絲,能把人攔腰切斷嗎?

這個看似簡單的問題,實際上遠比我們想像中的要複雜。

中微子&暗物質

可能看到這個問題,很多人的第一感覺就是只要有實體的東西穿過人體,那一定會出事。實際上,這個觀念是不對的。為什麼這麼說呢?

我們要先從最基本的說起,我們都知道萬物都是有原子構成的,人也是如此。但是原子其實並不是最小的組成單位,原子還可以再分成原子核和電子,原子核還可以繼續再分成質子和中子,質子和中子還可以繼續再分成夸克。

原子核雖然占據了整個原子99.99%以上的質量,但實際上原子核特別小,如果把原子看成像足球場那麼大,那原子核只有頭髮絲那麼大的。而電子呢?實際上,目前我們還沒有測出電子具體的尺度,但有一點可以肯定的是電子肯定是要比原子核小的。

因此,我們會發現,原子某種程度上看,就像是「空心」的一樣。

我們知道,原子會構成分子,分子靠著分子間作用力構成物質。但是分子也不是一個個挨在一起的,而是有分子間距的,而且也不是固定不動的,而是在一定的範圍內運動。

從上面的描述中,我們就會發現一個問題,如果一個東西足夠的小,不參與到電磁相互作用,那就有可能穿過去了,而人完全感覺不到。

如今我們知道,太陽內部正在發生氫核聚變反應。在這個過程會損失一部分質量,這部分質量以能量的形式釋放出來,符合愛因斯坦的質能方程,每產生3個光子,都會伴隨著產生2個中微子。

太陽釋放出來的中微子,有一部分就會直接衝著地球衝過來,然後直接穿過地球揚長而去。也就是說,地球上的人每時每刻都會被大量太陽中微子穿過,但我們不得而知。

除了中微子,暗物質粒子也在穿過每個人的身體,同樣的,我們也不得而知。

納米級有危害嗎?

可能你要說了,剛才舉到的兩個例子都特殊,而且都很小,那如果再大一點呢?

那我們就把尺度調節到納米級,也就是10^-9米,假設在路上有一根納米級的細絲攔著,但一個人從穿過去後,這個納米級的細絲會切割人體嗎?人會因此而受傷或者死亡嗎?

答案是:不會

正如上文所說的,人都是由分子構成,人體絕大多數的組成成分其實是水分子,當納米級的細絲通過時,它有可能直接從分子間的間隙穿過去,也可能是撞到某個分子,這個分子被彈開罷了。

當然,我們也知道,人體不僅僅只有水分子,還有很多複雜的成分,比如:脂質、蛋白質以及DNA。其中脂質的情況和水分子的情況是沒有什麼本質上差別的。

蛋白質其實屬於大分子,是由胺基酸構成的,具有空間結構。納米級的細絲穿過時,存在著被切割的可能性。但是我們要知道的是,在我們的人體中,每時每刻都在降解大量的蛋白質,因此,這個切割產生的效果其實影響並不大,同時還會很快地被恢復。

那如果是DNA呢?

其實我們都知道核輻射,輻射分為兩種一種是電離輻射,一種是非電離輻射。其中電離輻射就包括高能電磁波和粒子。電離輻射對於DNA結構是有破壞性的。

實際上納米級細絲是很接近於粒子的水平,當然這裡還要考慮切割的速度。因此,DNA是有可能會被納米級細絲切割的,嚴重的話,就有可能造成DNA雙鏈發生斷裂。那人會不會死呢?

答案是:不會。原因類似於蛋白質的情況。我們人體每時每刻都有一些細胞被清場,其中就包括一些DNA出了問題的。但我們沒有因為這些細胞被清場就死去。這是因為人體有專業的相應機制來修復這種損失。說白了就是當DNA發生損傷時,隨後就有可能被細胞檢測到,然後啟動細胞凋亡的程序,把受到損傷的細胞進行清除。而此時,還會有複製的細胞出現,所以,不會造成任何的影響。

因此,納米級的細絲實際上時傷害不了我們的。那什麼情況才有可能傷害到我們呢?

那就是再讓細絲變寬一點,比如提升到到納米級的1000倍以上,並且選擇合適的切割位點就能把人攔腰切斷。

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