如果世界上有一種納米級別厚度的刀或者材料,以接近光速劈向人,人會不會反應不過來?

撒旦的亡靈


一納米雖然已經很小了,但依然是有質量的,現在世界上最大的粒子加速器-歐洲大型強子對撞機,都不可能把質子加速到光速,因為有靜止質量理論上的限制就不可能達到光速。

一般原子的直徑大約是0.1納米,那麼這個一納米厚度的刀大約是10個原子並列在一起。按照目前人類的技術這把刀是遠遠達不到光速的。

如果假設技術上可以使這把一納米厚的刀達到無限接近於光速,那麼人是否會像描述中所說的反應不過來,刀砍過後就直接復原了哪?

只能說這種情況不會發生,首先來說速度太大了。在航天上一般速度超過一馬赫就會產生氣動熱量,簡單的說就是壓縮空氣對空氣做功,使空氣溫度達到數千攝氏度的高溫。那麼這把接近光速的納米刀即使很薄,但是絕對會使刀鋒前邊的空氣壓縮,這樣劈在人的身體上,傷口可不僅僅是一納米的寬度。

第二點依舊是速度過高導致,速度接近光速的時候根據狹義相對論質增效應,這把納米刀的相對論質量會非常大,我們都知道動能的公式是1/2mv^2,公式中v是無限接近於光速的,可想而知動能有多大。直接撞擊到人的身體上,速度改變一點就會有巨大的動能轉移到人的身體上。

第一點說的很對人確實是反應不過來直接煙消雲散了,就談不上細胞復原一說了。

圖:子彈高速穿過西瓜和蘋果,並非只是留下一個“洞”而已。

大家有不同的意見可以留言討論一下共同學習。



科學黑洞


哪需要這麼誇張,看看足球比賽中的點球大戰,就知道頂級運動員的反應神經速度都慢得不可思議,更不要說普通人了。

足球很大比納米大多了,而點球的球速和光速相比,就像沒動一樣。但即便如此,守門員守不住點球,也是正常的,因為優秀運動員踢出的一球,球速將輕鬆超過優秀守門員的反應能力。這當然是有科學研究提供證據,證明守門員就是應該守不住點球,所以球員射失點球,那麼責任完全在球員一方。

研究揭示,只要罰點球的球員讓球以每秒大約31米,即每小時大約113千米的速度,飛向球門,那麼守門員就根本來不及反應,球就會進入球門。當然,正因為知道自己來不及反應,所以沒有任何守門員會在看清楚球的飛行方向後,再進行撲救。守門員總是會根據臨場經驗和對特定球員射點球方向的偏好等提前進行撲救,即在球員觸球的一瞬間, 在球真正運動起來之前,就要開始撲救,只有這樣才有能撲中射向門內的點球。

完美點球

實際上,根據人的反應神經速度,和守門員的撲救範圍,科學家早就總結出完美點球。

圖示:紅線為普通守門員的防守範圍,只要將點球踢到紅線之外門框之內,一般就能進球。


但是優秀守門員,通常身高臂長反應速度也更快,所以要想踢出完美點球,就得更加苛刻一些,只能將球踢往左右兩個上角的狹小空間,大約為0.5米的兩個小方框中,並且球速要達到至少每小時104.6公里。滿足這兩個條件,那就是100%必進的點球。

1、把球踢往左右兩個門框上方大約0.5米的正方形框的區域中

2、球速不低於104.6公里/小時。

圖示:完美點球,以65英里的時速,直掛死角。


達到這兩個條件,就超過了世界上所有守門員的反應時間和力所能及的範圍之內了,這就是所謂的完美點球。相比起每秒大約30米的速度,光速則是每秒30萬公里。


除了反應速度以外,人的視力的極限離納米這個尺度單位也非常遙遠。人的視力能看到的物體都是宏觀物體,通常比頭髮絲更細的東西,靠肉眼就很難發現了,視力最好的人,也就能看到1/6頭髮絲厚度,大約也就0.01毫米,可1毫米是10萬納米呢。實際上,1納米也就大約10個原子排在一起的厚度。而由10個原子組成的分子,人類是無法靠肉眼看到的,比如正葵烷(10個碳原子連在一條線上的一種有機分子)。



三思逍遙


先不管人能不能反應得過來,不管是有多麼小的物體,只要靜止質量不為零,並且速度接近光速,那麼,該物體將會具有極其巨大的動能。根據愛因斯坦從狹義相對論中推導出的動能公式:

如果納米級厚度的刀以接近光速的速度飛過來,它的動能將會非常大,人體根本無法承受這樣巨大的衝擊力。

因此,這裡假設納米級厚的刀不會以那麼快的速度運動,不考慮相對論效應,僅討論納米刀切過人體會怎樣的問題。

假設納米刀的厚度只有1納米,即十億分之一米。由於大部分蛋白質分子的大小大都為幾納米至幾十納米,分子與分子中心之間的距離約為幾納米,例如,血紅蛋白分子的直徑大約為5納米,分子中心的距離將近7納米,所以納米刀切過去的時候,確實會避開一些蛋白質分子,從它們之間的空隙中穿過。但如果蛋白質分子在納米刀的運動方向上,那它們將會被切開。蛋白質分子被切開之後是不會自動癒合的,倘若大量性命攸關的蛋白質結構被破壞,這勢必會威脅到生命。

還有一個問題,如果納米刀切過肢體,能否將其切成兩斷?

從化學角度來看,人的肢體能夠成為整體,這是因為組成肢體的分子間存在著一種主要的作用力——範德華力(本質上是電磁力),其來源有三種(主要是色散力)。在幾納米至幾十納米的尺度下,範德華力具有很強的作用,它可以對抗重力,使肢體不會被重力拉斷。因此,當厚度1納米的納米刀切過肢體時,1納米的間隙不會隔斷範德華力,這種力依然能夠維持肢體的完整,肢體並不會被納米刀切斷。


火星一號


《中華小當家》裡面雷恩的七星刀,有一個這個情節,說他的刀非常鋒利並且刀功了得,只要夠鋒利夠快,能讓切開身體時,細胞反應不過來,而被短暫切開又瞬間融合,就像沒切過一樣,雷恩對著一條大魚腹部切後,魚子流了出來,而魚的傷口恢復如初,扔進水裡又活蹦亂跳,沒事一樣,受到在場眾人的驚呼。題主問的應該是現實裡能有這種事不,我認為應該是沒有的,有個詞叫分子鏈,凡是成型的東西都是分子鏈接在一起的,除非你能讓這個納米刀順著分子鏈輪廓切,還能探討一下~


胸毛大漢丶丶


一納米等於10^(-9)m,經典的原子直徑大概是10^(-10)m,所以你的所謂的納米刀相當於10個原子的直徑。

在這樣的尺度下,切割生物組織會有事情嗎?會不會斷開?會流血嗎?

我想,都是不會的。

一是分子間存在強大的分子作用力,二是在微觀尺度下,任何物質都像是一種流體,都是在移動著的,這個一納米的刀就像切水一般,切過去,沒過一會兒機體就會自動癒合。

但是,你說的是以接近光速劈向,這時候就需要考慮能量的大小問題了。

如果將有質量的納米刀加速至接近光速,那必然耗費龐大的能量,你看現在的強子加速器中也只不過是加速質子級別的粒子,你這一下來到了原子層面上,據我所知,現在的加速器都加速不了原子,一方面原因就是原子質量大,需要耗費很大的能量。

那麼加速這個納米刀肯定會耗費巨量的能量,以至於這柄納米刀裹挾、夾雜著電閃雷鳴向你襲來,頃刻間灰飛煙滅。

所以,慢慢的切割是沒問題的,但不要加速至接近光速。

個人淺見,歡迎評論!


科幻船塢


武俠小說裡講的“劍氣”就是這個玩意


宣宏宇


人沒事,這種刀就是離子,進入身體也沒啥。

某日,你背一把極快的刀,來到南海邊,你走進海里,對著海水猛劈猛砍,就算把你累成狗,海水仍是原來的老樣子。


水木清華暖通專家


記得有一部小說裡主角是這樣殺人的:用一根高強度的納米線布在巴拿馬運河的兩端,把載著敵人的遊輪整個削了一層,當然敵人也被攔腰切成兩半。


青蔥蘸醬生薑糖茶


一定反應不過來,而且也沒必要反應了。

根據相對論,任何有質量的物體都不可能達到光速,越接近光速其質量越大,所含能量越大!就算將全宇宙的能量都施加在這把刀上,它也達不到光速。

當這把刀以無限接近光速運動時,它的質量和動能就是趨向無限大,這把刀別說劈向一個人,就是劈向黑洞,黑洞都要毀滅!你說,還有必要反應嗎?


科普軍


一米厚的刀以光速劈向你,你也絕對躲避不了。


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