用刀能切紙,只要切得足夠的快,就能切碎原子嗎?

看你切割的速度有多快了。
只需要達到99.9999%光速,你就可以切開一張紙的所有原子。

以下是探討和計算過程:
一把刀能打造的極限鋒利程度,刀刃寬度約1μm左右。
遠遠超過一顆 原子核直徑量級的10億倍左右。
如果把人看做一顆原子,這把刀的刃口相當于100萬公里,接近地月距離的3倍。
我們姑且認為,刀刃上的原子撞碎紙張原子,也算是「切」碎。
一張紙主要的材料為纖維素。
化學式為:

這是大多數刀口的形狀:

一把刀切過紙面,留下的是一個切口(尖端很小的梯形溝槽),切口中的所有原子被切碎。
構成纖維素的單糖分子大小約1nm數量級,那麼刀刃最下沿覆蓋的最少糖分子為:1000個。我們假設劃過的是A4紙,A4紙厚104μm,那麼溝槽高度上切碎糖分子為:10.4萬個看這些刀刃的切斜面,預估切口上沿寬度大約是高度的1/2,故而上沿切碎糖分子為:5.2萬個A4紙寬21cm,切口長度上覆蓋的分子約:2.1億個
根據梯形體體積公式,可以求得溝槽摧毀的總糖分子個數為:
5.7876×10^17個
那麼刀切過的分子量約為:

接下來,我們計算,這些原子被全部轟擊成質子(或氫原子,電子軌道的能量在核能面前我們忽略不計)需要吸收的熱量。
相對原子品質:
C為12.0107uH為1.00794uO為15.9994u
一個 的相對原子品質為:
6×12.0107+10×1.00794+5×15.9994=162.1406u
切碎后氫原子總品質增加:
1.00794×162-162.1406=1.14568u (相當于增加了0.7066%的品質)
已知1u =1. 6606 ×10^-27kg
那麼整張紙切開,憑空增加的總品質為:
1.6606×10^-27×1.14568×5.7876×10^17=1.1×10^-9kg (約1.1μg)

根據質能方程,得到總共吸收的核能約:
E=mc^2=10^7 J
鐵原子撞擊過去,其實它也會裂變吸收能量,如果我們假設轟擊在碳和氧原子上的每一顆鐵原子都會碎為氫原子,再加上額外的能量浪費,所需能量最多再增加一個數量級。
預估為10^8 J
在高能狀態下,原子和原子之間的碰撞機率是極低的。
一般來說,速度越快,散射(碰撞)截面越小。
鐵原子的撞擊必然是接近光速的,所以我們以盡可能大的速度來考慮。
要讓原子核與原子核之間發生直接碰撞,機率大約只有10萬分之一。

鐵的密度大約是紙密度的8~9倍,可簡算得,轟擊在紙張上的鐵原子品質大約為:
1.56×10^-12 kg
把洛倫茲因子帶入動能公式,易知,近光速時轟擊鐵原子的動能為:
把相關數據帶入公式,我們便得到了這把刀的速度:
v=0.999999 C
也即99.9999%光速。
與光速僅僅只差300m/s。
此時整把刀的動能高達 10^20 J,相當于數千億TNT當量,大約相當于1萬顆沙皇核彈的總當量。

如此龐大的能量,足以帶給局部地球生命帶來滅絕性的災難。
如果揮刀距離足夠短,揮舞這把刀的手臂力量可達 10^21 N的數量級,胳膊內韌帶承受的壓強至少高達10^26 Pa。
已知白矮星內部壓強也才10^22 Pa。
那麼需要中子星材質強度的胳膊,才能揮舞出如此龐大的力量。
不言而喻,這只有中子星人才能做到。
或許,在中子星人的世界,切割紙張的日常就是在切碎原子。
害,一不小心就發現了題主的小秘密。





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