人體是由最基本的原子構(gòu)成的，但原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)其實(shí)是非常空曠的，絕大部分都是由虛空組成，虛空的占比大到讓我們很難想象。

用現(xiàn)實(shí)宏觀世界舉個(gè)例子。美國(guó)40多年前發(fā)射的旅行者一號(hào)飛船如今已經(jīng)飛離地球220億公里左右，速度為17公里每秒，在如此快速，如此漫長(zhǎng)的時(shí)間里旅行者一號(hào)沒有撞擊到任何隕石和天體，雖然理論上有可能撞擊到，但實(shí)際上可以認(rèn)為不會(huì)撞擊到，美國(guó)發(fā)射旅行者一號(hào)時(shí)也根本沒有考慮過會(huì)撞擊到隕石的可能性，因?yàn)樽矒舻降母怕适窃谔土耍瑳]有任何必要考慮這點(diǎn)！宇宙實(shí)在太空曠了！

而原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與宇宙的空曠程度很相似，甚至有過之而無不及！

明白了這點(diǎn)，就很容易理解問題本身了。

夸克與電子，中微子等都屬于基本粒子，非常非常微小。實(shí)際情況是這樣的，我們的身體每時(shí)每刻都在被中微子穿透，每秒被上億個(gè)中微子穿透，但我們毫無感覺，也沒有任何傷害。夸克級(jí)別的細(xì)絲穿透我們身體同樣不會(huì)有問題。

絕大部分穿透我們身體的中微子都像旅行者一號(hào)在空曠的宇宙飛行那樣，在虛空中飛行過去，碰撞到原子核電子的幾率是非常低的，即使偶爾碰到了微觀粒子，帶來的影響也是微乎其微的，畢竟我們身體內(nèi)有如此多的原子，甚至還沒有太陽光照射到我們身體帶來的影響更大。

而事實(shí)上我們每天都會(huì)被太陽光照射，但基本上不會(huì)有大的影響，甚至我們還非常享受太陽光的照射！

你是不是又看了《三體》里面的納米絲切大船想起來了這一出？

夸克級(jí)的細(xì)絲到底是個(gè)什么樣子

夸克：小于1×10^ - 19次方米，比質(zhì)子的萬分之一還小。

夸克之間：膠子，是強(qiáng)核力的作用力攜帶者，力程1×10^ - 15次方米。也就是力的作用距離比質(zhì)子小一點(diǎn)，當(dāng)然比夸克本身要大的多。

那么你要做的純夸克細(xì)絲是這個(gè)樣子，夸克-膠子-夸克-膠子-夸克。。。。。。。

是這樣子的嗎？

顯然，這種組合方式會(huì)造成強(qiáng)力的相互抵消。

其次，自然界中一般不存在這樣的組合，而是

3個(gè)夸克-介子-3個(gè)夸克-介子。。。。。。

介子

3個(gè)夸克-介子-3個(gè)夸克-介子

介子

。

。

以類似于這種矩陣的方式組成各種原子。

實(shí)際上，這樣的細(xì)絲不可能存在。

所以別鬧了。極端高溫下，也有純夸克、膠子組成的等離子體湯，注意是湯，不是線。

假如有能切斷嗎？

首先我們得了解切斷的概念。

切斷更多的是一種宏觀的概念，其目的是要破壞分子或分子間作用力

我們都知道原子核只占原子體積的幾千億分之一，而這種夸克級(jí)的細(xì)絲比最小的氫原子核還小1萬倍以上， 切過來，就好像進(jìn)入了星辰大海，只有很小的概率會(huì)觸碰到原子核，更不用說破壞分子和分子間作用力了。而構(gòu)成人體肌肉組織的主要化學(xué)成分是肌球蛋白，其尺度遠(yuǎn)在分子級(jí)上。所以切斷。。。。。那是不可能的。

類似的，人體每一秒鐘有萬億個(gè)中微子穿過人體，但因?yàn)樘。瑹o法對(duì)我們的人體造成任何傷害，實(shí)際上，原子對(duì)它來說也是猶如星辰大海。

分子級(jí)別的事情還得靠分子級(jí)別的刀來解決

也就是說細(xì)很了不行，由于最小的分子尺度在1×10^ - 10次方米，所以要想使切這個(gè)動(dòng)作有實(shí)際的意義，這把刀的厚度也應(yīng)該在1×10^ - 10次方米之間，

而碳納米管的寬度一般在1-2納米之間。1納米(nm)=1.0×10-9米，這下你明白了，為什么大概只能薄到這個(gè)程度了吧？

好了，就講到這吧，反正這個(gè)意思你應(yīng)該明白了吧，長(zhǎng)了你看頭疼！上面的細(xì)線就是碳納米管。

喜歡的話就關(guān)注點(diǎn)個(gè)贊吧

如果一人被夸克級(jí)的細(xì)絲截?cái)嗖弊樱€能活著嗎？

實(shí)際上關(guān)于這個(gè)問題，是首先假設(shè)了夸克級(jí)的細(xì)絲存在。但事實(shí)上，按照目前的科學(xué)理論，我們很難能夠創(chuàng)造出這樣的“細(xì)絲”。不過，如果真的存在那樣的細(xì)絲，可能根本無法截?cái)嗖弊樱蔷唧w是為什么呢？

《三體》中的“古箏行動(dòng)”

《三體》是著名的科幻小說作家劉慈欣的一部代表作，獲得了雨果獎(jiǎng)，受到了全世界科幻迷的喜愛。在這部作品中，劉慈欣就寫到了一個(gè)“古箏行動(dòng)”。這個(gè)“古箏行動(dòng)”是要截殺一個(gè)《三體》小說中的反派，這個(gè)反派叫做伊文斯。

當(dāng)時(shí)截殺伊文斯的行動(dòng)小組在巴拿馬運(yùn)河兩邊立了兩個(gè)柱子，然后在這兩個(gè)柱子上綁上了許多細(xì)絲，細(xì)絲之間是平行的。然后，他們等待著反派的船穿過這些細(xì)絲。

果然，當(dāng)反派的船穿過細(xì)絲之后，船體就被切割成了多段。這個(gè)反派伊文思也因此而喪生，他一共被切割成了三段。

而小說當(dāng)中提到這種細(xì)絲是用納米材料制成的，這里要注意的是“納米材料”，而不是“納米級(jí)材料”，這兩者是有本質(zhì)的區(qū)別的。納米材料指的是以納米尺寸（1-100納米）為基礎(chǔ)單位制成的材料，這種材料大約相當(dāng)于10~1000個(gè)原子被緊密地排列在一起。也就是說，納米材料并不是尺度是納米級(jí)別的材料。至于納米級(jí)材料是沒有這種說法，很多人常認(rèn)為納米級(jí)材料就是指只有幾納米尺度的材料。

也就是說，把伊文斯切成極端的細(xì)絲并不是幾納米，而是要遠(yuǎn)比幾納米大，在小說中也有提到過細(xì)絲的尺度，說是粗細(xì)大概是相當(dāng)于頭發(fā)絲的十分之一。而頭發(fā)絲的粗細(xì)大概是0.04～0.05毫米，相當(dāng)于40000~50000納米。也就是說，細(xì)絲的粗細(xì)大概是4000~5000納米。

之所以這里使用到“納米材料”，是因?yàn)榧{米材料有很多一般材料不具備的優(yōu)秀特性。小說這里說道的“納米材料”做成的細(xì)絲的具備特點(diǎn)就是極其鋒利，因此可以用來作為切割。也就是說，小說里提到的細(xì)絲并不是因?yàn)樗?xì)才鋒利，而是因?yàn)樗羌{米材料做的才鋒利。那問題來了，是不是越細(xì)就會(huì)越鋒利？那是不是達(dá)到夸克級(jí)的細(xì)絲就可以足夠鋒利？

四大作用力

答案顯然不是這樣。日常生活中的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，往往很多很細(xì)的細(xì)絲都很脆弱，比如：我們的頭發(fā)雖然很細(xì)的，但并不鋒利。所以，鋒利這件事情和粗細(xì)并不是因果關(guān)系。因此，即便是我們做出夸克級(jí)的細(xì)絲，也未必會(huì)很鋒利。更不要說，夸克級(jí)的細(xì)絲是無法制作出來的。為什么這么說呢？

我們要知道，宇宙中存在著四大作用力，它們分別是強(qiáng)相互作用，弱相互作用，引力相互作用，以及電磁相互作用。在我們?nèi)粘Ｉ钪兴佑|的作用力除了引力之外，剩余的都是電磁相互作用。強(qiáng)相互作用和弱相互作用都在原子核級(jí)別的尺寸，作用范圍很小。

作用力類似于萬物的粘合劑，正是因?yàn)樗鼈兊拇嬖诓虐褬?gòu)成萬物的各種基本粒子粘合在一起構(gòu)成物質(zhì)。夸克，電子都屬于基本粒子。也就是說，如果沒有相互作用，單獨(dú)的一個(gè)夸克是無法和另外一個(gè)夸克結(jié)合在一起的。而能夠把夸克栓到一起的是強(qiáng)相互作用，比如：質(zhì)子當(dāng)中就有三個(gè)夸克，是相互作用把三個(gè)夸克綁在一起的，起到傳遞強(qiáng)相互作用的是膠子。

那你可能要說，夸克級(jí)的細(xì)絲可以依靠強(qiáng)相互作用來制作。可問題是，強(qiáng)相互作用是有范圍的，它的范圍大概是10^-15米。也就是說，如果非要制作夸克尺寸粗細(xì)的細(xì)絲，在不考慮技術(shù)問題的情況下，僅從理論上看，這根細(xì)絲只能長(zhǎng)10^-15米，這大概是個(gè)什么水平呢？

這其實(shí)大概就是原子核直徑的大小，可能大多數(shù)人對(duì)此是沒什么概念的。我們可以舉個(gè)例子，如果原子比喻成一個(gè)足球場(chǎng)，那么原子核的尺寸大概就是一只螞蟻的水平。因此，這根“細(xì)絲”其實(shí)稱不上是細(xì)絲，對(duì)于我們而言只是一個(gè)“點(diǎn)”，而且是拿當(dāng)今性能最好的顯微鏡都看不到的“點(diǎn)”。

如果這根“細(xì)絲”朝著人的脖子飛過來，別說切割人的脖子了，大概率是直接穿過去，極其小的概率是遇到原子核被彈回去。這相當(dāng)于就是拿了一個(gè)原子核朝著人扔過來的效果。著名的物理學(xué)家盧瑟福就做過類似的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做α粒子散射實(shí)驗(yàn)，就是用氦原子核轟擊金箔，結(jié)果大多數(shù)穿過去，極少數(shù)回彈或者偏折。這里的“氦原子核”的尺度就還要略大于夸克級(jí)的細(xì)絲。

假設(shè)我們不考慮強(qiáng)相互作用的范圍，忽略任何技術(shù)難度，就假設(shè)能做出夸克粗細(xì)的細(xì)絲，然后那它切割人的脖子，那會(huì)切斷嗎？

實(shí)際上也不會(huì)，因?yàn)榫拖裆衔奶岬降哪莻€(gè)“比喻”，原子核的大小相對(duì)于整個(gè)原子而言都是小到忽略不計(jì)的，而夸克可是要比原子核還要小得多。也就是說，當(dāng)一個(gè)夸克粗細(xì)的細(xì)絲朝著人的脖子飛來時(shí)，大概率這個(gè)“細(xì)絲”會(huì)直接穿過去，小概率會(huì)可能切割不下去，因?yàn)樗鼘?shí)在是有點(diǎn)太輕了，有極其小的概率會(huì)遇到原子核，然后就割不下去了。

如果這個(gè)世界真的存在夸克級(jí)細(xì)絲的話，從人的脖子上切過去，人還能活著嗎？我的簡(jiǎn)單回答是：能。

這種細(xì)絲切割人體的想法可能來源于《三體》

可能有人認(rèn)為，再小的絲切過人的脖子，頭也會(huì)掉了。許多人受到劉慈欣的小說《三體》影響比較大，在這部小說中有這樣一個(gè)情節(jié)：中國(guó)科學(xué)家汪淼發(fā)明了一種納米絲，很細(xì)很堅(jiān)固，但肉眼看不見。將這種細(xì)絲按照50cm間隔拉扯在運(yùn)河的兩岸，當(dāng)?shù)厍蚺衍姷摹皩徟腥铡碧?hào)巨輪經(jīng)過時(shí)，就被這個(gè)叫做“死亡之琴”的裝置像切豆腐一樣，將這艘巨輪切割成一堆積木，所有人都被切成數(shù)段，叛軍頭目伊文斯被切成3段。

納米有多大？1nm（納米）等于10^-9m（米），也就是10億分之1米。人的頭發(fā)絲最粗的有100μm（微米），1μm=1000nm，1nm就相當(dāng)一根最粗頭發(fā)的10萬分之一。但《三體》中割碎巨輪的納米絲描述為頭發(fā)絲的1/10，粗細(xì)也就約10μm或1萬nm。這樣粗的細(xì)絲，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)分子的數(shù)量級(jí)了，所以能夠破壞和割斷人體或船體是完全可能的。

那么夸克有多大呢？

現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為，夸克是組成原子核質(zhì)子和中子的基本粒子，是不可再分割的粒子。一個(gè)原子根據(jù)原子核中的質(zhì)子數(shù)量不同，有大有小，現(xiàn)在科學(xué)一般給出的原子直徑為10^-10m，即100億分之1米，也就是0.1nm，又叫1埃。

原子由原子核和核外電子組成，一般原子核的數(shù)量級(jí)為10^-15m，即1000萬億分之1米，直徑比原子小10萬倍，體積只是原子的數(shù)千萬分之一。而原子核的質(zhì)量卻占有了整個(gè)原子的99.96%，因此原子核與原子的電子外殼之間基本是虛空的。

組成原子核的質(zhì)子和中子，尺度約為10^-15m，也就是和原子核差不多；每個(gè)質(zhì)子或中子由3個(gè)夸克組成，夸克的直徑約為10^-18m，比質(zhì)子和中子小了1000倍，比原子小了1億倍，比納米小了10億倍。

原子是組成我們認(rèn)知世界的最基本單元。人體是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞又是由原子分子組成的。一個(gè)細(xì)胞直徑約在2~200μm之間，由約1萬億個(gè)原子組成。

這些原子組成物質(zhì)時(shí)，并不是密密匝匝擠在一起的，中間是有間隙的，原子與原子的間隙約一個(gè)原子尺度，也就是約10^-10m，而每個(gè)原子本身又是虛空的，核外電子與原子核之間相對(duì)夸克來說是一個(gè)巨大空間。

而人體是由細(xì)胞組成，只要不破壞人體細(xì)胞DNA分子鍵，人體就無恙。納米絲連原子都碰不到，而一個(gè)細(xì)胞由萬億原子組成，就更沒辦法破壞細(xì)胞了，所以納米級(jí)細(xì)絲切割人體，就像進(jìn)入一個(gè)鏤空的世界，很難碰到實(shí)體。而且組成細(xì)胞的分子由范德華力凝聚在一起，這種細(xì)絲即便切在分子上，也無法阻斷范德華力，分子依然是分子，就跟不要說切斷脖子了。

但高能宇宙射線是能夠打斷人體的分子鍵和原子鍵的，這就是高能輻射。這種輻射由高能亞原子粒子或波長(zhǎng)很短的高能光組成，會(huì)對(duì)人體細(xì)胞造成損害。如果所謂夸克絲太多太密集，打入人體的能量又很高，可能對(duì)人體也會(huì)造成傷害。

但這個(gè)世界不可能存在夸克級(jí)細(xì)絲

這個(gè)論斷不是說未來人類無法達(dá)到這個(gè)技術(shù)能力，而是由夸克禁閉原理所決定。

夸克是在宇宙大爆炸開始后10^-10秒（10萬億分之1秒）時(shí)出現(xiàn)的，這時(shí)的宇宙溫度約為10萬億K；到了10^-6~10^-3秒（百萬分之1秒到千分之1秒）時(shí)，宇宙溫度降到萬億K，夸克的等離子階段就結(jié)束了，就不再有能量實(shí)現(xiàn)自由漫游了，而是2個(gè)或3個(gè)夸克束縛在一起，形成形成重子或反重子，質(zhì)子和中子等強(qiáng)子也就這樣形成了。

夸克禁閉是一種物理現(xiàn)象，主要描述夸克不會(huì)單獨(dú)存在。這里面的理論很復(fù)雜，一下也說不清楚，總體上從夸克形成過程來看，夸克單獨(dú)存在需要巨大能量，溫度達(dá)到萬億K以上，這時(shí)即便夸克單獨(dú)存在了也無法組成夸克絲。

在現(xiàn)實(shí)中，帶色荷的夸克必須和其他夸克一起，2個(gè)或3個(gè)組成一個(gè)粒子，使得總色荷為零。夸克組成的粒子叫“強(qiáng)子”，而3個(gè)夸克組成的質(zhì)子和中子是最穩(wěn)定的“強(qiáng)子”。

由于夸克禁閉現(xiàn)象，人們無法直接觀測(cè)到夸克，也不能分離出夸克，只能通過觀測(cè)強(qiáng)子的一些行為，了解夸克的狀況。因此，夸克級(jí)的細(xì)絲是永遠(yuǎn)也不會(huì)出現(xiàn)的，所以擔(dān)心被夸克級(jí)細(xì)絲斬首的人們可以放心了。

謝謝閱讀，歡迎討論。

時(shí)空通訊原創(chuàng)版權(quán)，侵權(quán)抄襲是不道德的行為，敬請(qǐng)理解合作。

大家在日常生活中應(yīng)該都有過被A4紙割傷的經(jīng)歷，一張柔軟的紙竟然可以如刀一般鋒利，當(dāng)然這里必須要有合適的角度和速度才可以。而在一些科幻影視劇中也有過類似的橋段，激光一樣的細(xì)線穿過人體瞬間被切開，這個(gè)時(shí)候由于傷口很細(xì)，甚至來不及感受到疼痛。

在《三體》中有也有過類似的場(chǎng)景，地球叛軍的審判日號(hào)巨輪慢悠悠通過“死亡之琴”，最后被納米材料切割成四十多份的薄片，很夸張當(dāng)然也很可怕。納米材料一般指的是1-100納米直徑的特殊功能材料，一納米等于10的-9次方米，如果把一個(gè)直徑0.05毫米的頭發(fā)軸向分割成5萬根，每一份就是1納米。

現(xiàn)在不是納米級(jí)別的，而變成夸克，那結(jié)果會(huì)是什么樣？

夸克是什么？

夸克是一種基本粒子共有6種，是物質(zhì)的基本組成之一。從微觀角度出發(fā)，任何粒子都可以分解成分子和原子。而原子的基本構(gòu)造是原子核和核外電子，在原子核內(nèi)是中子和質(zhì)子，而如果把中子和質(zhì)子繼續(xù)分割就是夸克了。夸克之間通過強(qiáng)相互作用結(jié)合成強(qiáng)子，中子和質(zhì)子就是最穩(wěn)定的強(qiáng)子之一。

其實(shí)可以看到在原子層次就已經(jīng)是納米級(jí)別以下，而到了原子核甚至是夸克，它們的直徑早都已經(jīng)差了很多個(gè)數(shù)量級(jí)。

但是夸克級(jí)別的細(xì)線在現(xiàn)實(shí)生中是不可能存在的，因?yàn)榭淇司o閉物理現(xiàn)象的存在，讓夸克不能單獨(dú)存在，它們只能2-3個(gè)通過強(qiáng)相互作用里組成一個(gè)強(qiáng)子。因此說夸克級(jí)別的線不會(huì)存在，科學(xué)家曾設(shè)想過恒星演化到生命后期經(jīng)過超新星爆炸，可能變成夸克星，它是中子星和黑洞之間的一個(gè)假設(shè)中的特殊天體，主要是由夸克直接構(gòu)成。

切割的微觀角度是什么樣？

任何物質(zhì)都是有基本粒子直接構(gòu)成，但是從微觀角度來看，沒有緊密貼合的說法，如果放大倍數(shù)足夠大，那么我們就可以看到分子之間是相互分離開的，只是通過范德華力在相互吸引著。顧名思義要想切割開一塊物體，那么就要破壞分子間的范德華力。

而原子的構(gòu)成是原子核和核外電子，它們的大小差距實(shí)際上很夸張，如果把原子比喻成一個(gè)足球場(chǎng)，那么原子核就是其中的足球，其實(shí)可以說原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)是非常空的。設(shè)想一下，夸克級(jí)別的細(xì)線即使橫劈原子，那么也只會(huì)從原子核外區(qū)域穿過，這是一個(gè)大概率的事件。即使穿過原子核，也無法破壞強(qiáng)子間的強(qiáng)相互作用力。

夸克級(jí)的細(xì)絲如果切割脖子什么結(jié)果？

脖子的構(gòu)造就不去細(xì)說了，共性的皮膚以及皮下組織，細(xì)分的話就是細(xì)胞、細(xì)胞外液，細(xì)胞內(nèi)是各種細(xì)胞器。而生物膜的主要組成就是脂質(zhì)，微觀角度它們屬于流體。用夸克級(jí)別的細(xì)線切割流體，很難造成傷害，它們會(huì)從縫隙中穿過。

有的人很好奇光滑的脖子上哪來的縫隙，實(shí)際上從微觀角度來講就是如此，分子間有縫隙、原子間有縫隙，即使原子核內(nèi)甚至是中子和質(zhì)子內(nèi)都是有縫隙的。尤其是當(dāng)你用的夸克級(jí)別細(xì)線來切割。要想把微觀粒子分離開來，必須破壞它們之間的作用力，而夸克級(jí)別的物體實(shí)現(xiàn)不了。

最典型的例子就在我們身邊，地球上每時(shí)每刻都有大量的中微子穿過，這種粒子被科學(xué)家稱之為幽靈粒子，靜止質(zhì)量存在但很小，是電子的千萬分之一，不參與相互作用力，因此可以很輕松地穿過任何物質(zhì)，而不會(huì)破壞結(jié)構(gòu)。相對(duì)于夸克的大小，強(qiáng)子內(nèi)夸克的距離是夸克直徑的數(shù)萬倍。因此中微子可以自由穿過，類比之下夸克同樣如此。

說在最后

宏觀世界和微觀角度完全不同，從微觀角度出發(fā)可能出現(xiàn)很多反常識(shí)的現(xiàn)象，但實(shí)際上是有原理可循的。一根夸克級(jí)別的細(xì)線橫截過脖子，宏觀上不會(huì)造成影響，就是用它切割原子、原子核也毫無辦法。

文/科學(xué)黑洞，圖片來源網(wǎng)絡(luò)侵刪。

夸克是構(gòu)成粒子基本單元，和中微子一樣，都是小的無邊。如果以夸克級(jí)的尺寸看世界，那么整個(gè)世界都是不連續(xù)的，包括我們?nèi)祟悺e看宏觀上我們身體似乎是”鐵板一塊”，緊緊的長(zhǎng)在一起。但在夸克視角，我們整個(gè)身體都是鏤空的，根本沒有聯(lián)系在一起。就好像我們大尺度看銀河系，似乎銀河系各個(gè)恒星緊密相連，但其實(shí)我們知道，恒星之間的距離足有幾光年。所以，對(duì)于夸克來說，即便是原子，內(nèi)部也是空蕩蕩的，好似我們的太陽系一樣。

我們身體每分鐘都被至少數(shù)千萬億億的中微子穿過，就好像我們身處在一個(gè)中微子的子彈雨之中。但是，我們并沒有被中微子”打死”，其中一個(gè)重要原因就是中微子太小，我們身體對(duì)它們來說就是透明的。就好像我們對(duì)著銀河系打子彈，銀河系對(duì)子彈來說基本相當(dāng)于透明。

所以，如果用夸克級(jí)的繩子去切脖子，那么脖子對(duì)這個(gè)繩子來說基本就是透明的。即便碰巧偶遇幾個(gè)質(zhì)子或者電子，破壞了些許原子，那么對(duì)于整個(gè)細(xì)胞或者人體來說，還沒有陽光照射的損傷大。所以，這樣的繩子切脖子，人是不會(huì)死的。

一個(gè)夸克級(jí)小的物質(zhì)能否對(duì)身體造成傷害！

在一塊木板上釘釘子，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)釘子越粗，在木板上留下的釘眼也越大。但似乎無論多細(xì)的釘子只要釘入木板總會(huì)留下釘眼。

生活中我們常被一些東西劃破手指，可能是小刀也可能是紙張亦或是其他尖銳的物體。

而往往越尖銳的物體越容易對(duì)我們?cè)斐蓚Α＿@點(diǎn)其實(shí)和壓強(qiáng)的大小有關(guān)系，在壓力不便的情況下，隨著受力面積的減小，壓強(qiáng)增大。

但是，如果一個(gè)物體細(xì)到夸克級(jí)別會(huì)對(duì)人體造成傷害嗎？我們一起了解一下！

夸克有多小？

夸克可以說是組成物質(zhì)的最小的元素。

在微觀世界里分子由原子組成，原子由原子核和核外電子組成，而原子核由于質(zhì)子和中子組成，而組成中子和質(zhì)子的物質(zhì)正是夸克。

夸克的直徑大約為100億億分之一米。這是什么概念？

我們常說的納米不過為10億分之一米，而夸克相對(duì)于納米就如同納米對(duì)米一般。這個(gè)比例再宏觀一點(diǎn)兒，就如同一個(gè)人與太陽直徑的關(guān)系。而夸克直徑的數(shù)值和一米比的話，還不及一粒沙子和太陽的比值。

所以，如果存在這么細(xì)的物體能對(duì)我們身體造成傷害嗎？

不能

人體是由40萬億—60萬億的細(xì)胞組成，細(xì)胞的大小也從數(shù)微米到百微米不等。而一微米等于百萬分之一米。

細(xì)胞與夸克相比就如同太陽和沙子的關(guān)系。想像一下，一粒沙子能對(duì)太陽大小的物質(zhì)造成什么傷害。

所以，夸克級(jí)的物質(zhì)也不會(huì)對(duì)我們的人體細(xì)胞造成傷害。而人體指甲蓋大小的面積上都有數(shù)百萬個(gè)細(xì)胞排列，夸克級(jí)小的物質(zhì)造成的傷害的可能性更是可以忽略。

事實(shí)上，這樣小的物質(zhì)可以直接穿過人體。原子是組成人體的最小單位，但原子其實(shí)是很空的。原子核只不過占了原子的很小一部分，大約為萬分之一到十萬分之一。

所以，夸克級(jí)小的物質(zhì)穿過原子時(shí)，只有萬分之一的概率會(huì)遇到原子核。當(dāng)碰到原子核，該物質(zhì)會(huì)被反彈，就好比，一顆籃球擊中球板一樣。而有99.99999%的概率會(huì)穿過原子，直至穿過我們的身體。但這絲毫不會(huì)影響到我們身體！因?yàn)槲覀兩眢w里的縫隙對(duì)于夸克級(jí)的細(xì)絲來講比螞蟻過馬路還要寬敞。

喲，這情節(jié)不是《三體》里的“古箏行動(dòng)”嘛？不過咱得先說明白:小說里汪淼教授帶隊(duì)制造的“納米絲”可不是比原子核還細(xì)小的夸克級(jí)的，在可預(yù)見的未來，人類造不出這么細(xì)的材料。小說中汪教授弄出的“琴弦”是納米級(jí)的，現(xiàn)實(shí)中也存在具有類似性能的材料，它就是碳納米管。

圖:《三體》之“古箏行動(dòng)”。

接下來琢磨一下勒脖子的事兒?。我認(rèn)為，勒完就掛個(gè)屁的了。

將碳納米管連接成索，可以割傷人體嗎？

碳納米管的抗拉強(qiáng)度最高200GPa，是鋼的100倍以上。如果能做得足夠長(zhǎng)，別說用來切人了，切樹切鐵應(yīng)該都可以。

圖:電子顯微鏡下的碳納米管。這是比較粗的。

中國(guó)能做出的最細(xì)的單層碳納米管，直徑為0.6納米，也就是不到一百萬分之一毫米。不過它的長(zhǎng)度只有一微米，是直徑的1000余倍，想做成一米長(zhǎng)的絲就得把100萬根納米管首尾相連……算了還是搓成繩吧。

圖:單層碳納米管模型。

微觀上看，普通剃須刀片的刃口是粗糙的半圓形，直徑大約幾微米。如果可以用碳納米管“搓”成直徑100納米（1/10微米）的絲線，這鋒利度肯定是足夠了。

人被極細(xì)絲線切割后會(huì)發(fā)生什么？

很多電影（如《生化危機(jī)》和一些動(dòng)作片）中都有這樣的情節(jié):人被激光、利刃甚至“劍氣”擊中后，會(huì)先傻傻地愣在那里，然后四分五裂成為一堆“人渣”，其實(shí)這是不可能的。

圖:《生化危機(jī)》中的激光走廊。這哥們兒好慘。

為了防止外來異物入侵，我們的身體內(nèi)是帶有一定正壓力的。以血壓為例，我們的血壓足夠?qū)⒀獕河?jì)中沉重的水銀柱推高120多毫米，這保證了一旦體表有傷口出現(xiàn)，只能是血液體液向外流，細(xì)菌和病毒不能向體內(nèi)移動(dòng)。

所以如果人體被納米管斬了，微觀的細(xì)胞也好，更微觀的蛋白質(zhì)分子也罷，都無法在正壓狀態(tài)下靠分子力瞬間彌合損傷。血液里、細(xì)胞內(nèi)、體腔中的壓力都會(huì)阻止創(chuàng)口的修復(fù)，此人只能是血噴幾米遠(yuǎn)，然后就掛了。

圖:噗的一下……

當(dāng)然，您要非得用一年時(shí)間讓納米管切過Ta的脖子……那Ta死不了。

《中華小當(dāng)家》里說，用利刀剖魚取籽，然后迅速一抹貼合傷口，魚就又長(zhǎng)好了……扯?

如有謬誤，煩請(qǐng)指正。歡迎喜歡科學(xué)的朋友們關(guān)注:純野生科學(xué)家。專業(yè)化繁為簡(jiǎn)，每天分享通俗易懂的科學(xué)小知識(shí)。

我記得以前看過一部電影叫《幽靈船》，上面就出現(xiàn)過這樣的場(chǎng)景，一群人正在船上聚會(huì)，最后都被一根極細(xì)的鋼絲瞬間攔腰斬?cái)啵^程毫無痛苦，一蹴而就。這展示了一根堅(jiān)韌的細(xì)絲擁有極大的殺傷力。在生活中有些人也被風(fēng)箏線、魚線割斷過手指，因此給人的印象就是越細(xì)的物質(zhì)越鋒利。那么如題所說，一個(gè)細(xì)到了夸克級(jí)別的細(xì)絲能對(duì)人體造成傷害嗎？

首先我們要說下，現(xiàn)實(shí)中的這些細(xì)絲為何會(huì)對(duì)人體造成傷害？

現(xiàn)實(shí)中我們能看到的物質(zhì)碰撞，以及被任何物質(zhì)割傷都取決于兩個(gè)方面：

• 第一就是相互作用力（沒有力，就沒有碰撞）
  

• 第二就是物質(zhì)的尺度（尺度太小，就會(huì)具有穿透性，互相穿過對(duì)方）
  

在宇宙中存在著四種基本力，但是我們常見的、也是容易感受到的就是電磁相互作用力和引力。而物質(zhì)相互之間的碰撞、作用主要是電磁力在起作用。我們知道，在地球上乃至宇宙中所能看到的任何物質(zhì)，都有由原子構(gòu)成的，而一個(gè)原子又是這些質(zhì)子、中子和電子組成的。這三種粒子構(gòu)成了我們宇宙中所有的普通物質(zhì)。

當(dāng)然除了這些由重子構(gòu)成的普通物質(zhì)外，還由中微子，光子，它們也是普通物質(zhì)中的一部分。除了這些以外，宇宙中還存在著我們看不見、感受不到的一些物質(zhì)，稱為暗物質(zhì)。

我們?nèi)祟愖鳛橛钪嬷衅胀ㄎ镔|(zhì)的一員是由數(shù)萬億個(gè)細(xì)胞組成的，而細(xì)胞又是由各種原子通過鍵合構(gòu)成的有機(jī)大分子組成的，總的來說我們就是一堆由質(zhì)子、中子和電子通過核力和電磁力結(jié)合在一起的。再來說說我們常見的任何物質(zhì)細(xì)絲，它們也是普通物質(zhì)，不管它們?cè)谠趺醇?xì)，都是各種原子通過電磁力鍵合在一起的。

當(dāng)兩個(gè)普通物質(zhì)相互接觸的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生電磁碰撞，例如你輕輕的摸我一下，你的手就和我的皮膚發(fā)生了電磁相互作用，于是我們就能感受到對(duì)方的存在；你狠狠的打我一拳，你的手被彈了回去，而我感覺到疼痛，這也是因?yàn)殡姶帕Φ淖钃踉斐膳鲎驳慕Y(jié)果。如果沒有電磁力（當(dāng)然也不會(huì)有我們），你的一拳就會(huì)穿透我的身體，并會(huì)感受到任何的力。

而你能結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)打別人一拳，是因?yàn)槿魏卧幼钔鈱佣即嬖陔娮樱?dāng)兩個(gè)原子碰撞接觸的時(shí)候，最外層的電子都會(huì)發(fā)生排斥作用。一個(gè)細(xì)絲如果用力，就能將人體割傷，這只是在外力的作用下，細(xì)絲將組成肉體分子之間化學(xué)鍵通過擠壓造成拉斷的結(jié)果。并沒有傷及到原子，因?yàn)槿魏渭?xì)絲在怎么細(xì)，它的尺度都小不過原子。因此我們所說的割傷只會(huì)發(fā)生在：存在電磁相互作用和原子尺度以上的事，如果沒有電磁相互作用，也就沒有原子，也不存什么物質(zhì)細(xì)絲。而一些中性粒子，沒有電磁相互作用，例如：中微子和暗物質(zhì)粒子，它們無時(shí)無刻都在穿透人體，我們也感受不到它們的存在。

如果尺度小于原子的話，就是一些亞原子粒子，由于這些粒子尺度較小，而且原子中90%以上都是空曠的空間，因此這些粒子就會(huì)穿透人體。并不會(huì)造成物理上的割傷。原子尺度下沒有所謂的細(xì)絲，只有亞原子粒子。這些粒子已經(jīng)具有了一定的穿透性。這就涉及到了輻射的層面。

電離輻射

上文說了中性粒子，對(duì)我們?nèi)梭w大多是無感的，因?yàn)樗鼈儾粠щ姾桑粫?huì)發(fā)生電磁作用，并不能對(duì)人體造成任何傷害。而電離輻射從字面意思就能看出來這些粒子必須帶點(diǎn)，或者可以參與電磁相互作用。那么能產(chǎn)生電離輻射的粒子包括：帶電的高能粒子和電磁輻射（高能光子）。

帶電粒子最常見的就是質(zhì)子和電子，這兩種粒子其中質(zhì)子比夸克的尺度要大兩個(gè)數(shù)量級(jí)，為10^-16m，畢竟質(zhì)子是由三個(gè)夸克組成的，電子是宇宙中第二輕的粒子僅次于中微子，為10^-15m。所以題目中所說的夸克級(jí)細(xì)絲其實(shí)也沒啥意義，在小也不過是基本粒子而已。并不會(huì)構(gòu)成任何可見的細(xì)絲。帶電粒子如果擁有極高的動(dòng)能，在穿透人體的過程中，會(huì)造成輻射傷害，破壞人體分子間的化學(xué)鍵，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。相信大家也看到過之前也看到過，前蘇聯(lián)的一位科學(xué)家將頭伸進(jìn)了粒子加速器，被更能質(zhì)子束“爆頭”的文章，雖然沒有喪命，但也造成半個(gè)頭部面部無表情，肌肉萎縮。

高能光子對(duì)人體傷害最大的就是伽馬射線，其所擁有的高能量，也會(huì)造成化學(xué)鍵斷裂。跟輻射粒子的效果是一樣的。

總結(jié)一下：

能給人造成割傷、甚至割斷的物質(zhì)的條件是，必須能參與電磁相互作用，必須在原子的尺度以上。如果沒有電磁相互作用，就不會(huì)由原子，也就沒有物質(zhì)，有的只是亞原子粒子，這些粒子可以輕松的穿過人體。如果有電磁相互作用，但尺度在原子層面一下，那這些亞原子粒子對(duì)人體造成的傷害取決于它們撞擊人體時(shí)自身所攜帶的能量。還有就是，沒有所謂的原子層面下的細(xì)絲，假如給你很多電子，你怎樣能把電子連起來構(gòu)成所謂的線？

如果一人被夸克級(jí)的細(xì)絲截?cái)嗖弊樱€能活著嗎？有何科學(xué)依據(jù)？

關(guān)于人體被恐怖切割的電影有不少，最近的有日本比較變態(tài)的電影《真實(shí)魔鬼游戲》，滿屏都是攔腰切斷的人體，觸目驚心！比較遠(yuǎn)的，但更經(jīng)典的則是史蒂夫·貝克執(zhí)導(dǎo)的《幽靈船》，為了黃金而用一條高速切割的鋼絲謀殺絕大部分正在歌舞升平的船員！

畫面非常驚悚，特效制作絕對(duì)到位，膽大的不妨可以欣賞一下，盡管是部老片，但效果完全不輸當(dāng)下大片！不過吃瓜群眾可能很好奇，為什么一條鋼絲能將人體切成兩段？

鋼絲為什么也能切割人體

我們知道刀能切菜，也能砍肉剔骨，因?yàn)樗膲蜾h利，在豬肉上輕輕拉一下，因?yàn)槟且稽c(diǎn)點(diǎn)力被菲薄的刀鋒施加給肉面的壓強(qiáng)很大，超過肉表面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就被分離了！但我們也知道，刀鈍了后切肉就明顯費(fèi)力很多，但也能切開！

同理，鋼絲繩就是一把非常鈍的刀，但《幽靈船》中那個(gè)“某人”扳動(dòng)開關(guān)快速收緊鋼絲繩的時(shí)候，其力取決于收緊鋼絲繩的滑輪和電機(jī)功率組合，速度則受電機(jī)轉(zhuǎn)速控制，所以當(dāng)鋼絲繩的速度足夠快時(shí)，高強(qiáng)度的鋼絲繩切斷人體并不是什么難事，但理論上同時(shí)切割那么多人還是有點(diǎn)難度！

而摩托車手被電線割頭的情況則發(fā)生很多次了，最有名的一次是1998年9月17日，105國(guó)道線廣州太和鎮(zhèn)到從化段路上垂著一條電線，一輛高速路過的摩托車手與搭乘者被雙雙割頭，頭部滾落幾十米遠(yuǎn)！2004年3月16日，杭州一三輪車主在三墩路上被一根低垂的電線割去腦袋！

配圖與描述無關(guān)

切割人體傷害人體的原理

刀能傷人上文都已經(jīng)說明了，因?yàn)榈朵h非常薄！刀鋒的鋒利程度和刀的材質(zhì)與刀鋒角度以及磨削細(xì)致程度有關(guān)。

刀鋒的角度和典型的刀鋒厚度

極其鋒利的刀鋒大概只有30幾個(gè)納米，大約相當(dāng)于120個(gè)原子的寬度，切割下去，肌肉組織的大量細(xì)胞相互結(jié)合的分子鍵被這片120個(gè)原子厚度的刀鋒所分離，有機(jī)組織結(jié)構(gòu)分離，失去了原有的機(jī)能，當(dāng)然如果傷害不大的話，包扎一下，以人體自我愈合的能力，只要沒受到感染，那么愈合后僅僅會(huì)影響美觀，而不會(huì)影響組織的功能。

如果創(chuàng)面過大，或者切到了大動(dòng)脈，那估計(jì)就兇多吉少了，可能會(huì)大動(dòng)脈失血過多或者創(chuàng)面過大失血過多死亡，或者關(guān)鍵器官比如心臟大腦等的過程又有些區(qū)別，但結(jié)果都差不多，不是傷重不治就是當(dāng)場(chǎng)身亡！

夸克級(jí)別的細(xì)絲快速切過，能傷害人體嗎？

《三體》的古箏行動(dòng)中，納米“飛刃”將“審判日”切成了千層餅，這個(gè)情節(jié)大家可能記憶猶新！因此大史被羅輯形容成了魔鬼！那么這條納米飛刃細(xì)到只有夸克級(jí)別，又會(huì)傷害到人體嗎？我們從上文中了解到，刀片破壞了肌肉纖維的組織，組成這些纖維的是細(xì)胞，而細(xì)胞則有各種有機(jī)分子構(gòu)成，分子以下則是原子，能將這些從原子到分子到細(xì)胞再到組織與器官結(jié)合起來的是電磁力！

飛刃切割審判日號(hào)

所以刀鋒傷害人體，最終的微觀是電磁力相互作用了，我們知道原子之間，或者電子之間，到內(nèi)部原子核之間都存在這電磁力，只是電子和原子核之間是相互接近的吸引力，而原子核之間的是斥力，因?yàn)槎紟д姡?/p>

但原子核之間還有相互結(jié)合的強(qiáng)作用力，它在原子核的尺度上遠(yuǎn)大于斥力，所以原子核緊緊的結(jié)合在一起，原子核內(nèi)部又有中子和質(zhì)子構(gòu)成，這些重子則有更夸克構(gòu)成，中子和質(zhì)子只是上下夸克結(jié)構(gòu)差異而已！

一條夸克構(gòu)成的細(xì)絲，其實(shí)由于夸克緊閉，夸克無法單獨(dú)構(gòu)成細(xì)絲，而且?guī)傻目淇吮幌拗坪推渌淇嗽谝黄穑▋蓚€(gè)或三個(gè)組成一個(gè)粒子），使得總色荷為零。而且夸克之間的作用力隨著距離的增加而增加，因此而不能發(fā)現(xiàn)單獨(dú)存在的夸克。

假設(shè)這條夸克細(xì)絲存在，那么它的直徑遠(yuǎn)小于質(zhì)子，兩個(gè)上夸克+一個(gè)下夸克構(gòu)成了質(zhì)子，其中夸克只占質(zhì)子質(zhì)量很小的一部分，那么質(zhì)子的質(zhì)量哪里來？來自與夸克之間的結(jié)合能，因此當(dāng)原子核聚變時(shí)，質(zhì)子數(shù)量不變，但質(zhì)量差產(chǎn)生了，這個(gè)虧損的質(zhì)量就來自于夸克間的結(jié)合能。

遠(yuǎn)小于質(zhì)子的夸克細(xì)絲它無法破壞質(zhì)子，這是因?yàn)榭淇司o閉的存在！而強(qiáng)作用力存在也不可能讓質(zhì)子之間相互分離，夸克與質(zhì)子以上的電磁作用里沒啥關(guān)系，所以這條細(xì)絲無論怎么切割，又或者無論切割多少次，它對(duì)人體沒有影響，人體對(duì)它來說就像是空氣，或者它對(duì)人體來說就是一個(gè)無法感知的。

甚至這條夸克組成的細(xì)絲可以穿過地球，不過有一個(gè)問題，它還是會(huì)和夸克之間產(chǎn)生強(qiáng)作用力，所以它可能無法過地球，而中微子則可以，因?yàn)樗粎⑴c非常微弱的弱相互作用和引力相互作用，而中微子的質(zhì)量極其微小，所以引力幾乎可以忽略！

人體每平方厘米的皮膚，每秒有超過650億個(gè)中微子穿透，人體已經(jīng)被它轟擊成了篩子，但我們沒有任何感覺，而夸克細(xì)絲的影響可能比中微子要大那么一些（它參與強(qiáng)相互作用），但仍然不會(huì)有任何問題。