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用铁锤砸地球上最硬的物质钻石,会发生什么?
引言:人类在与自然界接触的漫长过程中获得了很多的规律和道理,例如没有一种物质能够完胜任何物质,即使世界上最坚硬的物质在铁锤面前也会显得不堪一击,这句话说的正是钻石。
为了研究物质的硬度,德国矿物学家费德勒・莫斯在19世纪初提出了莫氏硬度这一概念,之后的科学家就按照这个概念对已存在的和陆续发现的物质进行硬度定性。在已定义的物质中,有一种物质的莫氏硬度达到了10级,它就是自然界最坚硬的天然物质――金刚石。可能很多人对金刚石这个名字不熟悉,但如果说它还有一个名字叫“钻石”的话,相信大家都听过这种物质。
金刚石极其坚硬的特性被人类利用来生产各种耐磨工具,而钻石在人类配饰领域也独占鳌头,因为人们认为它无比坚硬的特性象征着爱情的“坚贞”。那么为什么钻石会如此坚硬呢?这与它自身的形成结构有关。化学家最早在研究钻石的时候发现了这种物质的主要组成元素是碳,而它内部的结构是以碳原子为核心的晶体结构,一个碳原子的周围还连接着4个碳原子,它们之间所形成的的共价键为这种物质创造了不可思议的坚硬性。
那么问题来了,最坚硬的天然物质能够承受住铁锤的重击吗?很多网友表示并没有人会愿意为了得到这个问题的答案而用铁锤砸钻石,而且他们相信钻石要比铁坚硬多了。确实如此,除了土豪和专业研究团队之外一般人都不会进行这样的实验,但也正是很少人了解这样的实验导致大多数人的认知偏差,实际上钻石是可以被铁锤砸碎的,而且并不需要耗费巨大的力气。
如果你忍心的话,那么只需要一锤子下去,一颗钻石立刻就会粉碎。钻石不是最坚硬的物质吗,为什么铁锤能够轻易将其击碎呢?这个问题的答案同样与人类的认知偏差有关,长期以来我们都认为硬度高的物质一定是难以击溃的,实际上我们忽略了另一个因素,那就是韧度。在物理学上,韧度被用来衡量物体的抗破裂能力,这也是物质能够承受重击的一个参考因素。
钻石的硬度固然高,但是它的韧度十分低,换而言之就是它十分“脆”。当钻石受到外界强大的冲击力时,这股冲击力导致钻石内部结构产生一个开裂的通道,从而导致更多开裂通道的产生,最终导致钻石被击碎的现象。日本一家材料公司曾经做过这样的实验:他们将一颗人工钻石放在一块钢板下,然后让压路车从钢板上开过去,结果发现钻石只出现了一点磨损,并没有碎裂。
但如果是让压路车以更高的速度压过钢板的话,那么钻石破碎的可能性就更大了,这其中涉及到动量等问题。因此我们可以从钻石身上得到一些启发,一个物体在具有某种卓越特性的同时它也会有不堪一击的一面,这就要求我们在看待问题分析现象的时候尽可能从更多的角度去思考。
如果用铁锤砸地球上最硬的物质钻石,那么铁锤很有可能会断裂,因为钻石太硬了,所以根本砸不开。
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