2021年7月30日

「碰觸」、「摸到」的本質

老師從「推倒」這種平凡無奇的問題開始,誰會想到並認真思考「人為什麼會被推倒而不是手穿進去」啦,我應該都會想說「啊就這樣啊,不然哩」,不過我想如果有這種疑問,真的是很有追根究柢的精神呀。這堂課最最令我驚訝的肯定就是原來所有觸碰都不是真的碰到,讓我對習以為常的「碰觸」完全改觀了,原來在微觀的世界中,以原子的角度來看,沒有物體真真正正地接觸到,因為外圍的電子都是帶負電,所以基本上都會因為電磁力的同性相斥而將彼此錯開來。那麼,所謂觸覺就只是電磁斥力,所以有個同學提出了很有趣的問題,如果說觸覺都本質都是感受到電磁斥力,那怎麼還會有不同的觸感?這不禁令我好奇,觸感的本質是什麼?那所謂「摸到」到底是什麼呢?有時候還是會想說,如果我沒有聽過這個物理課,我就不會知道這些這麼可怕的真相 (如熵還有這個觸感),但又覺得知道這件事才讓我了解這個世界真正的模樣是這樣,這...還真的不知道是好是壞呀。這樣仔細想想,我們之所以可以站在地板上,手可以拿起物品,都是因為我們不會穿過那些東西的緣故,而這又是因為原子間的電磁斥力造成的,以前在學原子時怎麼都沒有老師提過,想想就好神奇,但因為目前我們熟悉的一切都是原子組成的,所以彼此還會有交互作用 (就是指電磁斥力之類的),像有一些粒子一天到晚都會穿過我們,那就是因為沒有和原子之前有交互作用,不過那又是另一個故事了。其實小時候我也就聽說過摩擦力的本質是電磁力,但因為聽不懂也沒有太在意,沒有想到這件事足以改變我的認知 (我是指觸覺這部分)。


說到摩擦力,我也沒想到居然真的跟接觸面積有關係,這個可是之前科普書籍、國中理化、高中物理一而再強調的東西,今天就這樣把它推翻了。原來真相是,雖然不同面物體的接觸面積不一樣,但是所受的力也不同,平均而言不管哪一面的摩擦力又都相同...,所以就結果而言,摩擦力和接觸面積無關,這只是為了方便解釋才出現的說法吧。可是,如果說物體間其實不會真正接觸到,原子彼此會反彈開來,那怎麼又會有摩擦力呢?是因為表面凹凸不平卡住嗎?

 (註:本文是我大學從日常到科幻的有趣物理學的作業)
原(作)文(業)撰寫日期:2020年6月15日

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