《三體》中,「審判日號」上的人被納米材料切割殺死,這實際上可能嗎?

如果一根一納米粗的線穿過了人的身體,人會被切成兩半嗎?我們的細胞能不能快速癒合這隻有一納米粗的破裂呢?

或者說,必須以多快的速度切割才能置人於死地呢?

學生,不了解相關知識背景,隨便問問,可能純屬胡說。


講個我自己的真事。

我小時候有段時間不知道那根筋抽了,突然喜歡玩刀片。是在抽屜里發現的,我覺得這種工業製成品很酷,和周圍簡樸乃至粗糙的一切完全不同(那時候在農村)。

我會有手輕輕撫摸刀片兩旁的光滑面,覺得有種說不出的舒服的感覺。我也會用手輕輕地捏它的刀鋒(沒有用力,我還不傻),感受它的稜角。

玩的當時沒有任何感覺,是隔了一段時間(幾個小時吧,記不太清了)才發現手上有傷口滲出血來。

當時傻傻的,又找到刀片,輕輕滑了一下自己的指頭,發現想看下是不是真的是它造成的創傷。(因為不怎麼痛,所以不怕)我看得很仔細,清楚得看到它是如何輕鬆地劃破我的皮膚,可能因為傷口太小了,一時還不會有血流出(因為你接下來的活動對傷口的擠壓,它會逐漸增大)。

我有點怕了,想到自己碰了它那麼多下,就心有餘悸地把它放回包裝里。後來還為可能出現更多的傷口擔心了好幾天。

講這麼多,就是想說明我對那種光滑的接觸面積小壓強大的武器的敬畏與恐懼,畢竟我已經領略過它的鋒芒和銳利。

如果你具備一點物理常識的話,就會發現計算來看,它完全可能置人於死地。(一牛的力壓在1平方μm的壓強相當於一千頭一百噸重的藍鯨壓在一平米的地板上,從數量級上顯而易見)

再想像它在風中震動……天吶,簡直像死神在你身上彈琴……


必然。

1.「飛刃」細絲不會只切割一個面

可以類比彈道創傷學,沒有一種子彈能夠毫無振動地穿過被攻擊物。像蘇制12.7mm重機槍子彈射入一指頭直徑,旋轉跳躍閉著眼出來可能就帶走整個肩膀。

同理,「飛刃」是一根長度遠大於直徑的細絲,在切割時不可避免產生振動,甚至會一定程度旋轉,創傷面寬度就會大幅增加甚至到達厘米級。必死無疑。

2.材料是納米材料,但並非一納米。

書中有提到使用的是「十分之一根頭髮粗細」的,一根頭髮粗約0.05毫米,故「飛刃」約0.005毫米,即5微米。

一個細胞直徑平均在10~20微米,可以說切割面一層細胞全滅。

同時人體支撐結構並非完全由活細胞構成,像骨骼等較緻密結構能夠承受的切割寬度遠小於細胞,同樣是必死無疑。

—————————————————————————補充一下對切割效果的粗略計算(不怎麼精確但只會更高不會更低)~

最保守估計相當於在頭頂頂一頭藍鯨看會不會被壓死。

所有數據均按最保守計算:瞬間壓力F=MV/t,人重60kg,航速10節(約18km/h),t按最大值計算等於肩寬(平均0.45米)/航速(假設人側身站著,且是細絲將穿過人體最後一瞬間才切開),得出F約33.3牛,P=F/S,F除以最大接觸面積(肩寬乘以細絲直徑約2.25*10的負六次方平方米),得到壓強約14.8*10的六次方帕。

按頭部頂面積20厘米乘以20厘米計算,相當於在腦袋上頂一個0.6*10的六次方牛的重物,六十噸喲。

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評論區有知友提出能否感知然後閃避的問題~

感知方面

神經科學測試出機械刺激時痛覺的「潛伏期」約0.4秒,隨刺激強度、位置等變化。強度與創傷面表面積(計算時要考慮切割物的光滑度,粗糙物切割時褶皺要攤開來算)、切割位置等有關。

單看感知是有可能在完全切割前感知到痛覺的。

反應方面

按航速10節,切割肩寬一半致死來算,約有0.5秒時間。書中設定飛刃細絲間距0.5米。世界紀錄最快反應時間0.104秒,能想到的最佳閃避動作是放棄一條腿,單腿側抬與軀幹在同一水平線,控制軀幹和頭佔據寬度0.5米以內,這動作最快也在0.4秒以上,來不及閃避。

至於大白天摸魚健身剛好擺出這個姿勢或者躺著睡覺高度剛好避開了飛刃細絲的天選之子,在接下來的輪船解體碎片亂飛的狀態下生還概率也微乎其微。

即便是天選之子的平方這樣都活下來了,失去平衡或者落水在所難免,至少沒辦法在一堆碎片中立刻破壞關鍵信息導致古箏計劃失敗。

要真是天選之子的立方那沒話說,不過概率應該低於信息在輪船部分著火爆炸時損毀好幾個數量級。

—————————————————————————補充一下目前納米材料的性質及應用~

比表面效應、小尺寸效應、界面效應和宏觀量子效應等導致納米材料和常規尺寸材料的性質不同。

如:納米結構銅或銀的塊體材料的硬度比常規材料高50倍,屈服強度高12倍。

低電阻的PTC陶瓷材料添加少量納米二氧化錫可以降低燒結溫度,緻密速度快,減少Pb的發揮量。

三氧化二鋁陶瓷基板材料加入3%-5%的27nm三氧化二鋁,熱穩定性提到了2-3倍,熱導係數提高10%-15%。

8nm的二氧化錫及40nm的二氧化鉛,20nm的三氧化鉻與樹脂複合成靜電屏蔽塗層。

80nm的BaTiO3可以作為高介電絕緣塗層。

40nm的Fe3O4可以作為磁性塗層等。

當然還有大名鼎鼎的石墨烯,世界上最硬、最薄的材料,強導電性、韌性。或許在有生之年就可以應用於電子、航天、光學、儲能生物醫藥、日常生活等等大量的領域。

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感謝大家的點贊啦啦啦(?&> &

補充關於評論區提到的人眼能看到頭髮,看不看得清細胞的分析~

肉眼能看的清的極限約是100~200微米,頭髮直徑一般不足100微米,之所以能辨認主因是頭髮長度較長,遠超過100微米。

這裡可以實踐一下,取一根頭髮拉直壓緊,垂直從發梢看,一般除髮根外,其餘部分看不太清哦。

當然細胞也並不都是肉眼不可見,大如鴕鳥蛋常常重逾1公斤,小如人卵細胞直徑約100微米接近視覺極限。


納米材料的意思是,材料的成分和組織,是從納米尺度來調整構建的,因此可以達到非常好的性能

並不是材料本身只能做到納米尺寸

類比積木和黏土,積木的尺寸是厘米級,黏土的尺寸是微米級,黏土能做出來的城堡,無論是細節還是牢固程度都比積木好的多。


三體迷的補充閱讀:古箏行動 - 一知博物館的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/256280711

這是我寫的關於「古箏行動」的小文,希望對你有幫助。

另外您的提問里有個概念是不對的,琴弦是納米材料並不代表琴弦尺寸是1納米。個人覺得大劉在創作《三體》1的時候正值納米材料概念火熱的年代,想像力爆炸的提出了很多有趣的概念,但畢竟有些概念只能止步於科幻,落地實際應用,還是有很大差距的。


古箏實際上計劃很難湊效的。

回答都只關注人不關注船嗎,討論人那麼久,六萬噸的大油輪都被切了沒人關注的嗎?

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一艘船上那麼多管路和壓力罐,還有很多結構梁也是承重承壓的,怎麼可能切完了,向前開出很久,才散架。

你說一根豎在在地上的直木樁,你把它切了,它可能重力維持下不斷,但是一根掛著標牌的指示桿,你把它切了,它還能原地不動嗎

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或者一根立在地上繃緊的弓,你把它切了,它還能保持原樣不動嗎

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組成船體的各種結構,都不是堆在地上的積木,重力就能維持原樣,都是靠著原有結構,抵抗著各種壓力,才維持形狀的,如果被切斷了,分分鐘崩開。

哪怕只切水線以上,最理想情況下,那也會從船頭開始不斷傳來刺耳的金屬變形聲音,大量被割裂的結構件崩開,一個又一個的管路失壓、異常。審判日號這種壓線的巴拿馬型油輪,一般約200米長,過運河狀態下的巨輪速度很慢,割到船尾的艙室少說一分鐘 。肯定會被發現異常,跟直接直升機索降,上船搶也差不多了,伊文思肯定有時間銷毀硬碟。

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巴拿馬型油輪,差不多都這樣。如果伊文思住的原有艙室,那就在船尾了。

正經思路還是毒氣或者聲波武器、爆震彈這種比較靠譜,船哪買的,誰改裝的,買了什麼材料和設備,不都很容易搞清楚嗎?改裝大油輪這種專業大工程,還能自己干?伊文思家自己有龍門吊嗎?就算自家有龍門吊,幹活的人還能都是ETO?還能都在船上?我記得說審判號的船員,都不全是ETO吧

內部結構不難查清楚的,沒有說的那麼玄乎。

即便一定用飛刃,不如找抓的ETO問下核心艙室的位置,然後用飛刃,從下往上切,這樣快很多。油輪實在是太長了,艙室又在後面,肯定露餡。

飛刃繞到船底,等到核心艙經過的時候,收緊,兜起來,直接切核心艙。

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其實巴拿馬最窄處也150米寬,船兩邊的樁子是為了省飛刃長度用的,頂一下,就不用太長。

這樣行程小,而且不用依著船的航速,可以切很快,馬達一上勁,一下子船中間就碎了。

豎著切怕漏人的話,那就晚上搞好了,平躺著更不容易躲過,就算躲過艙室都崩了也來不及救。或者汪淼加個班,多做點,鋪密了,20厘米一根。

或者整個滑輪之類的東西。搞複雜點,從上往下切也行。


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