물리학 : 종이를 찢으면 양자 수준에서 어떤 일이 발생합니까?


정답

그 질문은 대답하기가 너무 어렵습니다. 수백만 개의 섬유를 개별적으로 살펴보고 분자 결합에 무슨 일이 일어 났는지 설명해야합니다. 아마도 모두 같은 종류는 아닐 것입니다.

더 쉬운 경우는 철 막대가 반으로 잘게 썬다. 첫째, 정원 버라이어티 도구를 사용한 적이 있다면 정말 깔끔하게 자르지 않았습니다. 절단 도구에 의해 일시적으로 무수한 방식으로 변형되었을 가능성이있는 두 표면에 디벗과 범프를 정렬하는 것은 실질적으로 불가능합니다.

그러므로 한두 단계를 중간 단계로 진행하겠습니다. 먼저, 망원경 렌즈처럼 매끄럽게 작업 할 수있는 기술적 인 기능을 갖춘 최고의 연마 도구를 준비하십시오. 누구든지 감당할 수있는 한 완벽하게 평평해질 때까지 두 표면을 연마합니다. 표면에 표면을 놓으면 서로 달라 붙습니다. (현미경 사용을위한 두 개의 슬라이드도이 방법으로 함께 붙습니다. 제가 발견 한 유일한 방법은 접촉 영역이 훨씬 더 작아지고 덮개가없는 영역이 잡아 당길 수있는 큰 레버 암을 제공 할 때까지 옆으로 슬라이드하는 것입니다. 나머지는 자유로이 슬라이드합니다.) 원자의 힘에 의해 서로 붙어 있지만 두 블록 사이에는 여전히 표시 표면이 있습니다. 그들은 두 표면의 힘에 의해서만 연결됩니다.

이제 두 블록을 정렬 상태로 유지하는 지그에 넣고 옆으로 움직이거나 미끄러지지 않도록하고 거대한 망치를 바로 위에 놓습니다. . 이 거대한 해머를 떨어 뜨리면 최대 강도가 ​​필요하지 않은 작은 표면 대 표면 용접에 때때로 사용되는 일종의 압력 용접을 얻을 수 있습니다. 두 장의 금속 시트를 함께 고정한 다음 용접하려는 지점에 일종의 전기 또는 수압 해머를 내려 놓으면 두 시트에 엄청난 충격이 가해져 표면 영역이 서로 융합됩니다.

한 덩어리의 철로 만든 두 개의 철 덩어리를 다시 “다시 합쳐서”얻을 수는 있지만 완벽한 조인트는 아닙니다. 치유되기 시작했지만 여전히 너무 떨려서 압박을 가할 수없는 부러진 뼈와 비슷합니다. (그래서 8 주 동안 내 팔을 깁스 한 상태로 유지했습니다.)

“다시 모으기”의 실제 방법은 두 개의 바가 사실상 재 액화되는 실제 용접을 만드는 것입니다. 함께 결합하면 그 사이에 열린 표면의 흔적이 남지 않습니다.

답변

확대 할 때 정확히 무엇을 확대하고 있는지 묻는 것이 중요하다고 생각합니다. 분자 수준에서는 종이가 구성하는 리그닌과 셀룰로오스의 공유 결합 중 일부가 깨질 것이라는 것이 맞지만, 대부분의 리핑은 밀접하게 포장 된 분자 사슬을 분리하여 수소 결합으로 서로 달라 붙는 것입니다. 두 경우 모두 단일 원자를 확대하면 수소 결합이 끊어지면 원자 주변의 전자 밀도가 약간 이동하고 공유 결합이 끊어지면 상당히 급격하게 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 이온 또는 라디칼로, 나노초 단위의 시간 동안 이것은 다소 불안정한 상태로 남아 있습니다. 반응하기 전에 전자 밀도가 다시 이동하는 것을 볼 수 있습니다. 또한 분자의 진동 상태에 상당한 양의 에너지를 도입했을 것이므로 원자 평균 위치가 다소 우연히 진동하는 것을 관찰 할 수 있습니다 (논문은 약간 더 뜨거울 수도 있지만 아마도 그 정도는 아닐 것입니다. 종이의 화학 구조는 매우 복잡하므로이 전체 과정에서 전자 밀도가 어떻게 보일지 정확하게 예측하는 것은 매우 어렵습니다. 이 과정에서 많은 수의 원자를 살펴보면 각 과정이 각 원자마다 조금씩 다르게 보일 것입니다.

물론 구조가 어떻게되어 있는지 정말 궁금하다면 핵 변화의 경우 Pratik은 정확합니다. Nuclei는 우리가 손으로 할 수있는 모든 일에 다소 영향을받지 않습니다. 핵 내부의 입자 밀도는 관찰 가능한 양에 의해 거의 변하지 않을 것입니다.

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