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[百家杂谈] 我用力一握拳,会捏死手上的细菌吗?

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发表于 2022-2-20 03:13 AM | 显示全部楼层 |阅读模式


我用力一握拳,会捏死手上的细菌吗?

知乎日报 2022-02-18 07:00

遇到一些讨厌的小害虫,很多人的第一反应就是踩死或者捏死。

那么对于有害的细菌,使劲握拳能捏死吗?



我用力一握拳,会捏死手上的细菌吗?



答主:韩东燃( 1.3 万赞同了该回答)


非常有意思的问题。


「手掌用力一握」,这是一个宏观的物理描述。


我们要知道宏观的力(压强)并不必然等于微观的力(压强),只要保证接触面积足够小,手掌的力量挤破细菌完全是小菜一碟,因此宏观的受力分析在这个微观的问题上其实是失效的。


那么手掌用力一握的微观含义是什么呢?


是人的肌细胞拉着骨骼以及大量其它细胞所进行的互相挤压。


我们的身体在宏观上看是固体,但在微观上看就变成了流体。


每一个细胞都是磷脂双分子层(细胞膜,流体)所包裹的各种组分组成的细胞质(流体)所构成的,也就是说——都是软软的。


用力一握,实际上就变成了一大群软软的细胞握向了另一大群软软的细胞。


然后有一些细菌,很不幸地,被挤在了这两坨细胞之间。


不过不用担心,这些细菌也是由细胞膜所包裹起来的流体,不仅如此,它们表面还包裹了一层细胞壁,它是细菌最外部的一层坚韧、厚实的外被,其主要成分为肽聚糖。


也就是说,一大堆软软的细胞挤在一起,中间夹塞着一些「加固版」的软软的细菌。


在这种情况下,如果这些细菌所承受的压力大到了能够破坏它们结构的程度,那么在相同的压强之下,人体手掌上的细胞更是会一个接一个噼里啪啦地死翘翘了。


这是不太现实的。


所以宏观的力和微观的力是不同的,宏观的物态和微观的物态也是不同的,微观上施力者和受力者都是细胞膜包裹的流体,要死也得一起死才行。


所以这个问题的结论是——基本捏不死。


类似的问题:「我用牙齿能咬死细菌吗?」


这也是个很有意思的问题,很显然这种情况下就不是细胞挤细胞了,而变成「石头」挤细胞了。


细菌的尺寸在微米尺度,牙齿的咬合肯定是存在大量的不严密之处的,因此绝大多数细菌是不会被真正咬住的。


少数很不幸被牙齿咬住的细菌,它们会「滑溜溜」地逃出牙齿挤压之处,从而躲过一劫。


极少数真正不幸的细菌没能逃出牙齿微观咬合处的话,则有可能被拦腰斩断,浆水流得一嘴。


所以牙齿是有可能咬死细菌的,即使咬合不完全严密,也不可能全都是缝隙,否则就没有施力点了。


但是口腔细菌的真正敌人恐怕并不是牙齿而应当是人的口水,包含了很多杀菌成分的口水。


它们从分子层面对细菌的细胞壁细胞膜发起进攻,攻势可要比你的牙齿猛烈得多了。


我们要注意到,牙齿的力量和手掌的力量,其实是在一个数量级上的,都是肌肉的力量。


但是如果挤压材料和接触面积发生了变化,我们得到的结果就不大相同了。


打个比方,如果我们用手拿着两个单晶面或者其他在分子级别平整的材料(例如单晶硅平整晶面)互相挤压,夹在中间的可怜细菌(数量不能太大)基本还是得死翘翘。


题图来源:《羞羞的铁拳》
编辑:蜂蜜栗子
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