《世界存在的本质 01》

三 世界存在的本质

你坐在沙发上，正准备看今晚的电视连续剧。蓦然间，你有一个奇怪的想法：为什么我没有陷进沙发里，甚至穿过沙发，坐在地上？或者又想到，为什么你没有融化进沙发里，像放进咖啡里的方糖那样？很明显，咖啡是液体，而沙发不是。但是，为什么你没有在游泳时消融在泳池里？

你马上建立一个模型。人和沙发可以简化成两个刚性的物体。它们相互接触挤压。沙发产生在人上的支撑力正好抵消人的重力。事实上，你观察到沙发凹陷了，并不是一个刚体。于是你又意识到，正是沙发的形变产生一种弹力，而提供了对人的支撑。无论如何，我们都不知道支撑力或者弹力的本质。

如果我们将沙发放大许多倍就可以看到原来的光滑表面或者坚实固体都是一些网状的交错复杂的线链纤维结构。沙发脚木桩里是由多糖碳水化合物分子聚合成的纤维。沙发真皮里是由蛋白质分子聚合的纤维。沙发座垫里填充的可能是人工合成的聚化学醇化学酯等高分子的纤维。而这些蛋白质，多聚糖，和化学醇大分子又是由许多的原子结合而生。这些原子的绝大多数是氢，氧，碳和氮元素。人体的微观结构和沙发大致也差不多。当人坐上沙发时，沙发的形变反映到分子之间相对距离和空间取间的微小变化，从而产生电极性的变化。这种电极性的差别要求沙发里的分子恢复原先的平衡结构，结果产生出支撑人体的力。本质上，这种支撑力就是和引力一样很基本的静电力。同样的过程也发生在人体以及人体和沙发相接触的表面。人体内的原子之间和分子之间通过电性的结合力远超过人体的原子分子和沙发原子分子之间的结合力。所以人体的分子不会断裂或者散开。你不用担心会化进沙发里，或者是穿过沙发，掉到地上。当然，人体在和沙发接触的表面有可能有非常少量的原子交换。同样的道理也适用于人在水中的环境。事实上，人体细胞膜是由类脂分子紧密排列组成。类脂分子的里端不仅不会和水分子亲合，而且有排斥的作用。

于是你觉得对这些奇怪问题有了令人满意的答案。在电现连续剧开始之前，你又往咖啡里加了一块方糖。

费曼在他的《费曼物理学讲义》的第一章就提到原子。他说，如果有一场灾难，毁掉了人类所有的科学知识。当你只能有一句话留给下一代，你会说什么？费曼相信那就是原子假说：一些小小的粒子在不停地运动。离得远一点的时候，它们会相互吸引。而挤压得过近的时候，又会相互排斥。在这里，我们不妨从原子开始说起。

--写于2022年7月9日（图片来自网络）