人体是由最基本的原子构成的，但原子内部结构其实是非常空旷的，绝大部分都是由虚空组成，虚空的占比大到让我们很难想象。

用现实宏观世界举个例子。美国40多年前发射的旅行者一号飞船如今已经飞离地球220亿公里左右，速度为17公里每秒，在如此快速，如此漫长的时间里旅行者一号没有撞击到任何陨石和天体，虽然理论上有可能撞击到，但实际上可以认为不会撞击到，美国发射旅行者一号时也根本没有考虑过会撞击到陨石的可能性，因为撞击到的概率是在太低了，没有任何必要考虑这点！宇宙实在太空旷了！

而原子内部的结构与宇宙的空旷程度很相似，甚至有过之而无不及！

明白了这点，就很容易理解问题本身了。

夸克与电子，中微子等都属于基本粒子，非常非常微小。实际情况是这样的，我们的身体每时每刻都在被中微子穿透，每秒被上亿个中微子穿透，但我们毫无感觉，也没有任何伤害。夸克级别的细丝穿透我们身体同样不会有问题。

绝大部分穿透我们身体的中微子都像旅行者一号在空旷的宇宙飞行那样，在虚空中飞行过去，碰撞到原子核电子的几率是非常低的，即使偶尔碰到了微观粒子，带来的影响也是微乎其微的，毕竟我们身体内有如此多的原子，甚至还没有太阳光照射到我们身体带来的影响更大。

而事实上我们每天都会被太阳光照射，但基本上不会有大的影响，甚至我们还非常享受太阳光的照射！

你是不是又看了《三体》里面的纳米丝切大船想起来了这一出？

夸克级的细丝到底是个什么样子

夸克：小于1×10^ - 19次方米，比质子的万分之一还小。

夸克之间：胶子，是强核力的作用力携带者，力程1×10^ - 15次方米。也就是力的作用距离比质子小一点，当然比夸克本身要大的多。

那么你要做的纯夸克细丝是这个样子，夸克-胶子-夸克-胶子-夸克。。。。。。。

是这样子的吗？

显然，这种组合方式会造成强力的相互抵消。

其次，自然界中一般不存在这样的组合，而是

3个夸克-介子-3个夸克-介子。。。。。。

介子

3个夸克-介子-3个夸克-介子

介子

。

。

以类似于这种矩阵的方式组成各种原子。

实际上，这样的细丝不可能存在。

所以别闹了。极端高温下，也有纯夸克、胶子组成的等离子体汤，注意是汤，不是线。

假如有能切断吗？

首先我们得了解切断的概念。

切断更多的是一种宏观的概念，其目的是要破坏分子或分子间作用力

我们都知道原子核只占原子体积的几千亿分之一，而这种夸克级的细丝比最小的氢原子核还小1万倍以上， 切过来，就好像进入了星辰大海，只有很小的概率会触碰到原子核，更不用说破坏分子和分子间作用力了。而构成人体肌肉组织的主要化学成分是肌球蛋白，其尺度远在分子级上。所以切断。。。。。那是不可能的。

类似的，人体每一秒钟有万亿个中微子穿过人体，但因为太小，无法对我们的人体造成任何伤害，实际上，原子对它来说也是犹如星辰大海。

分子级别的事情还得靠分子级别的刀来解决

也就是说细很了不行，由于最小的分子尺度在1×10^ - 10次方米，所以要想使切这个动作有实际的意义，这把刀的厚度也应该在1×10^ - 10次方米之间，

而碳纳米管的宽度一般在1-2纳米之间。1纳米(nm)=1.0×10-9米，这下你明白了，为什么大概只能薄到这个程度了吧？

好了，就讲到这吧，反正这个意思你应该明白了吧，长了你看头疼！上面的细线就是碳纳米管。

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如果这个世界真的存在夸克级细丝的话，从人的脖子上切过去，人还能活着吗？我的简单回答是：能。

这种细丝切割人体的想法可能来源于《三体》

可能有人认为，再小的丝切过人的脖子，头也会掉了。许多人受到刘慈欣的小说《三体》影响比较大，在这部小说中有这样一个情节：中国科学家汪淼发明了一种纳米丝，很细很坚固，但肉眼看不见。将这种细丝按照50cm间隔拉扯在运河的两岸，当地球叛军的“审判日”号巨轮经过时，就被这个叫做“死亡之琴”的装置像切豆腐一样，将这艘巨轮切割成一堆积木，所有人都被切成数段，叛军头目伊文斯被切成3段。

纳米有多大？1nm（纳米）等于10^-9m（米），也就是10亿分之1米。人的头发丝最粗的有100μm（微米），1μm=1000nm，1nm就相当一根最粗头发的10万分之一。但《三体》中割碎巨轮的纳米丝描述为头发丝的1/10，粗细也就约10μm或1万nm。这样粗的细丝，已经远远大于一个分子的数量级了，所以能够破坏和割断人体或船体是完全可能的。

那么夸克有多大呢？

现代科学认为，夸克是组成原子核质子和中子的基本粒子，是不可再分割的粒子。一个原子根据原子核中的质子数量不同，有大有小，现在科学一般给出的原子直径为10^-10m，即100亿分之1米，也就是0.1nm，又叫1埃。

原子由原子核和核外电子组成，一般原子核的数量级为10^-15m，即1000万亿分之1米，直径比原子小10万倍，体积只是原子的数千万分之一。而原子核的质量却占有了整个原子的99.96%，因此原子核与原子的电子外壳之间基本是虚空的。

组成原子核的质子和中子，尺度约为10^-15m，也就是和原子核差不多；每个质子或中子由3个夸克组成，夸克的直径约为10^-18m，比质子和中子小了1000倍，比原子小了1亿倍，比纳米小了10亿倍。

原子是组成我们认知世界的最基本单元。人体是由细胞组成的，细胞又是由原子分子组成的。一个细胞直径约在2~200μm之间，由约1万亿个原子组成。

这些原子组成物质时，并不是密密匝匝挤在一起的，中间是有间隙的，原子与原子的间隙约一个原子尺度，也就是约10^-10m，而每个原子本身又是虚空的，核外电子与原子核之间相对夸克来说是一个巨大空间。

而人体是由细胞组成，只要不破坏人体细胞DNA分子键，人体就无恙。纳米丝连原子都碰不到，而一个细胞由万亿原子组成，就更没办法破坏细胞了，所以纳米级细丝切割人体，就像进入一个镂空的世界，很难碰到实体。而且组成细胞的分子由范德华力凝聚在一起，这种细丝即便切在分子上，也无法阻断范德华力，分子依然是分子，就跟不要说切断脖子了。

但高能宇宙射线是能够打断人体的分子键和原子键的，这就是高能辐射。这种辐射由高能亚原子粒子或波长很短的高能光组成，会对人体细胞造成损害。如果所谓夸克丝太多太密集，打入人体的能量又很高，可能对人体也会造成伤害。

但这个世界不可能存在夸克级细丝

这个论断不是说未来人类无法达到这个技术能力，而是由夸克禁闭原理所决定。

夸克是在宇宙大爆炸开始后10^-10秒（10万亿分之1秒）时出现的，这时的宇宙温度约为10万亿K；到了10^-6~10^-3秒（百万分之1秒到千分之1秒）时，宇宙温度降到万亿K，夸克的等离子阶段就结束了，就不再有能量实现自由漫游了，而是2个或3个夸克束缚在一起，形成形成重子或反重子，质子和中子等强子也就这样形成了。

夸克禁闭是一种物理现象，主要描述夸克不会单独存在。这里面的理论很复杂，一下也说不清楚，总体上从夸克形成过程来看，夸克单独存在需要巨大能量，温度达到万亿K以上，这时即便夸克单独存在了也无法组成夸克丝。

在现实中，带色荷的夸克必须和其他夸克一起，2个或3个组成一个粒子，使得总色荷为零。夸克组成的粒子叫“强子”，而3个夸克组成的质子和中子是最稳定的“强子”。

由于夸克禁闭现象，人们无法直接观测到夸克，也不能分离出夸克，只能通过观测强子的一些行为，了解夸克的状况。因此，夸克级的细丝是永远也不会出现的，所以担心被夸克级细丝斩首的人们可以放心了。

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如果一人被夸克级的细丝截断脖子，还能活着吗？

实际上关于这个问题，是首先假设了夸克级的细丝存在。但事实上，按照目前的科学理论，我们很难能够创造出这样的“细丝”。不过，如果真的存在那样的细丝，可能根本无法截断脖子，那具体是为什么呢？

《三体》中的“古筝行动”

《三体》是著名的科幻小说作家刘慈欣的一部代表作，获得了雨果奖，受到了全世界科幻迷的喜爱。在这部作品中，刘慈欣就写到了一个“古筝行动”。这个“古筝行动”是要截杀一个《三体》小说中的反派，这个反派叫做伊文斯。

当时截杀伊文斯的行动小组在巴拿马运河两边立了两个柱子，然后在这两个柱子上绑上了许多细丝，细丝之间是平行的。然后，他们等待着反派的船穿过这些细丝。

果然，当反派的船穿过细丝之后，船体就被切割成了多段。这个反派伊文思也因此而丧生，他一共被切割成了三段。

而小说当中提到这种细丝是用纳米材料制成的，这里要注意的是“纳米材料”，而不是“纳米级材料”，这两者是有本质的区别的。纳米材料指的是以纳米尺寸（1-100纳米）为基础单位制成的材料，这种材料大约相当于10~1000个原子被紧密地排列在一起。也就是说，纳米材料并不是尺度是纳米级别的材料。至于纳米级材料是没有这种说法，很多人常认为纳米级材料就是指只有几纳米尺度的材料。

也就是说，把伊文斯切成极端的细丝并不是几纳米，而是要远比几纳米大，在小说中也有提到过细丝的尺度，说是粗细大概是相当于头发丝的十分之一。而头发丝的粗细大概是0.04～0.05毫米，相当于40000~50000纳米。也就是说，细丝的粗细大概是4000~5000纳米。

之所以这里使用到“纳米材料”，是因为纳米材料有很多一般材料不具备的优秀特性。小说这里说道的“纳米材料”做成的细丝的具备特点就是极其锋利，因此可以用来作为切割。也就是说，小说里提到的细丝并不是因为他细才锋利，而是因为它是纳米材料做的才锋利。那问题来了，是不是越细就会越锋利？那是不是达到夸克级的细丝就可以足够锋利？

四大作用力

答案显然不是这样。日常生活中的经验告诉我们，往往很多很细的细丝都很脆弱，比如：我们的头发虽然很细的，但并不锋利。所以，锋利这件事情和粗细并不是因果关系。因此，即便是我们做出夸克级的细丝，也未必会很锋利。更不要说，夸克级的细丝是无法制作出来的。为什么这么说呢？

我们要知道，宇宙中存在着四大作用力，它们分别是强相互作用，弱相互作用，引力相互作用，以及电磁相互作用。在我们日常生活中所接触的作用力除了引力之外，剩余的都是电磁相互作用。强相互作用和弱相互作用都在原子核级别的尺寸，作用范围很小。

作用力类似于万物的粘合剂，正是因为它们的存在才把构成万物的各种基本粒子粘合在一起构成物质。夸克，电子都属于基本粒子。也就是说，如果没有相互作用，单独的一个夸克是无法和另外一个夸克结合在一起的。而能够把夸克栓到一起的是强相互作用，比如：质子当中就有三个夸克，是相互作用把三个夸克绑在一起的，起到传递强相互作用的是胶子。

那你可能要说，夸克级的细丝可以依靠强相互作用来制作。可问题是，强相互作用是有范围的，它的范围大概是10^-15米。也就是说，如果非要制作夸克尺寸粗细的细丝，在不考虑技术问题的情况下，仅从理论上看，这根细丝只能长10^-15米，这大概是个什么水平呢？

这其实大概就是原子核直径的大小，可能大多数人对此是没什么概念的。我们可以举个例子，如果原子比喻成一个足球场，那么原子核的尺寸大概就是一只蚂蚁的水平。因此，这根“细丝”其实称不上是细丝，对于我们而言只是一个“点”，而且是拿当今性能最好的显微镜都看不到的“点”。

如果这根“细丝”朝着人的脖子飞过来，别说切割人的脖子了，大概率是直接穿过去，极其小的概率是遇到原子核被弹回去。这相当于就是拿了一个原子核朝着人扔过来的效果。著名的物理学家卢瑟福就做过类似的实验，这个实验叫做α粒子散射实验，就是用氦原子核轰击金箔，结果大多数穿过去，极少数回弹或者偏折。这里的“氦原子核”的尺度就还要略大于夸克级的细丝。

假设我们不考虑强相互作用的范围，忽略任何技术难度，就假设能做出夸克粗细的细丝，然后那它切割人的脖子，那会切断吗？

实际上也不会，因为就像上文提到的那个“比喻”，原子核的大小相对于整个原子而言都是小到忽略不计的，而夸克可是要比原子核还要小得多。也就是说，当一个夸克粗细的细丝朝着人的脖子飞来时，大概率这个“细丝”会直接穿过去，小概率会可能切割不下去，因为它实在是有点太轻了，有极其小的概率会遇到原子核，然后就割不下去了。

大家在日常生活中应该都有过被A4纸割伤的经历，一张柔软的纸竟然可以如刀一般锋利，当然这里必须要有合适的角度和速度才可以。而在一些科幻影视剧中也有过类似的桥段，激光一样的细线穿过人体瞬间被切开，这个时候由于伤口很细，甚至来不及感受到疼痛。

在《三体》中有也有过类似的场景，地球叛军的审判日号巨轮慢悠悠通过“死亡之琴”，最后被纳米材料切割成四十多份的薄片，很夸张当然也很可怕。纳米材料一般指的是1-100纳米直径的特殊功能材料，一纳米等于10的-9次方米，如果把一个直径0.05毫米的头发轴向分割成5万根，每一份就是1纳米。

现在不是纳米级别的，而变成夸克，那结果会是什么样？

夸克是什么？

夸克是一种基本粒子共有6种，是物质的基本组成之一。从微观角度出发，任何粒子都可以分解成分子和原子。而原子的基本构造是原子核和核外电子，在原子核内是中子和质子，而如果把中子和质子继续分割就是夸克了。夸克之间通过强相互作用结合成强子，中子和质子就是最稳定的强子之一。

其实可以看到在原子层次就已经是纳米级别以下，而到了原子核甚至是夸克，它们的直径早都已经差了很多个数量级。

但是夸克级别的细线在现实生中是不可能存在的，因为夸克紧闭物理现象的存在，让夸克不能单独存在，它们只能2-3个通过强相互作用里组成一个强子。因此说夸克级别的线不会存在，科学家曾设想过恒星演化到生命后期经过超新星爆炸，可能变成夸克星，它是中子星和黑洞之间的一个假设中的特殊天体，主要是由夸克直接构成。

切割的微观角度是什么样？

任何物质都是有基本粒子直接构成，但是从微观角度来看，没有紧密贴合的说法，如果放大倍数足够大，那么我们就可以看到分子之间是相互分离开的，只是通过范德华力在相互吸引着。顾名思义要想切割开一块物体，那么就要破坏分子间的范德华力。

而原子的构成是原子核和核外电子，它们的大小差距实际上很夸张，如果把原子比喻成一个足球场，那么原子核就是其中的足球，其实可以说原子内部结构是非常空的。设想一下，夸克级别的细线即使横劈原子，那么也只会从原子核外区域穿过，这是一个大概率的事件。即使穿过原子核，也无法破坏强子间的强相互作用力。

夸克级的细丝如果切割脖子什么结果？

脖子的构造就不去细说了，共性的皮肤以及皮下组织，细分的话就是细胞、细胞外液，细胞内是各种细胞器。而生物膜的主要组成就是脂质，微观角度它们属于流体。用夸克级别的细线切割流体，很难造成伤害，它们会从缝隙中穿过。

有的人很好奇光滑的脖子上哪来的缝隙，实际上从微观角度来讲就是如此，分子间有缝隙、原子间有缝隙，即使原子核内甚至是中子和质子内都是有缝隙的。尤其是当你用的夸克级别细线来切割。要想把微观粒子分离开来，必须破坏它们之间的作用力，而夸克级别的物体实现不了。

最典型的例子就在我们身边，地球上每时每刻都有大量的中微子穿过，这种粒子被科学家称之为幽灵粒子，静止质量存在但很小，是电子的千万分之一，不参与相互作用力，因此可以很轻松地穿过任何物质，而不会破坏结构。相对于夸克的大小，强子内夸克的距离是夸克直径的数万倍。因此中微子可以自由穿过，类比之下夸克同样如此。

说在最后

宏观世界和微观角度完全不同，从微观角度出发可能出现很多反常识的现象，但实际上是有原理可循的。一根夸克级别的细线横截过脖子，宏观上不会造成影响，就是用它切割原子、原子核也毫无办法。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

夸克是构成粒子基本单元，和中微子一样，都是小的无边。如果以夸克级的尺寸看世界，那么整个世界都是不连续的，包括我们人类。别看宏观上我们身体似乎是”铁板一块”，紧紧的长在一起。但在夸克视角，我们整个身体都是镂空的，根本没有联系在一起。就好像我们大尺度看银河系，似乎银河系各个恒星紧密相连，但其实我们知道，恒星之间的距离足有几光年。所以，对于夸克来说，即便是原子，内部也是空荡荡的，好似我们的太阳系一样。

我们身体每分钟都被至少数千万亿亿的中微子穿过，就好像我们身处在一个中微子的子弹雨之中。但是，我们并没有被中微子”打死”，其中一个重要原因就是中微子太小，我们身体对它们来说就是透明的。就好像我们对着银河系打子弹，银河系对子弹来说基本相当于透明。

所以，如果用夸克级的绳子去切脖子，那么脖子对这个绳子来说基本就是透明的。即便碰巧偶遇几个质子或者电子，破坏了些许原子，那么对于整个细胞或者人体来说，还没有阳光照射的损伤大。所以，这样的绳子切脖子，人是不会死的。

一个夸克级小的物质能否对身体造成伤害！

在一块木板上钉钉子，我们会发现钉子越粗，在木板上留下的钉眼也越大。但似乎无论多细的钉子只要钉入木板总会留下钉眼。

生活中我们常被一些东西划破手指，可能是小刀也可能是纸张亦或是其他尖锐的物体。

而往往越尖锐的物体越容易对我们造成伤害。这点其实和压强的大小有关系，在压力不便的情况下，随着受力面积的减小，压强增大。

但是，如果一个物体细到夸克级别会对人体造成伤害吗？我们一起了解一下！

夸克有多小？

夸克可以说是组成物质的最小的元素。

在微观世界里分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，而原子核由于质子和中子组成，而组成中子和质子的物质正是夸克。

夸克的直径大约为100亿亿分之一米。这是什么概念？

我们常说的纳米不过为10亿分之一米，而夸克相对于纳米就如同纳米对米一般。这个比例再宏观一点儿，就如同一个人与太阳直径的关系。而夸克直径的数值和一米比的话，还不及一粒沙子和太阳的比值。

所以，如果存在这么细的物体能对我们身体造成伤害吗？

不能

人体是由40万亿—60万亿的细胞组成，细胞的大小也从数微米到百微米不等。而一微米等于百万分之一米。

细胞与夸克相比就如同太阳和沙子的关系。想像一下，一粒沙子能对太阳大小的物质造成什么伤害。

所以，夸克级的物质也不会对我们的人体细胞造成伤害。而人体指甲盖大小的面积上都有数百万个细胞排列，夸克级小的物质造成的伤害的可能性更是可以忽略。

事实上，这样小的物质可以直接穿过人体。原子是组成人体的最小单位，但原子其实是很空的。原子核只不过占了原子的很小一部分，大约为万分之一到十万分之一。

所以，夸克级小的物质穿过原子时，只有万分之一的概率会遇到原子核。当碰到原子核，该物质会被反弹，就好比，一颗篮球击中球板一样。而有99.99999%的概率会穿过原子，直至穿过我们的身体。但这丝毫不会影响到我们身体！因为我们身体里的缝隙对于夸克级的细丝来讲比蚂蚁过马路还要宽敞。

哟，这情节不是《三体》里的“古筝行动”嘛？不过咱得先说明白:小说里汪淼教授带队制造的“纳米丝”可不是比原子核还细小的夸克级的，在可预见的未来，人类造不出这么细的材料。小说中汪教授弄出的“琴弦”是纳米级的，现实中也存在具有类似性能的材料，它就是碳纳米管。

图:《三体》之“古筝行动”。

接下来琢磨一下勒脖子的事儿