破镜能重圆吗

“破镜重圆”典出唐・孟《本事诗・情感》,讲的是南朝太子舍人徐德言与妻子乐昌公主的故事,后来人们用“破镜重圆”来比喻夫妻离散或决裂后又重新团聚。

有这么一个小魔术:一面圆形或方形(较大的)镜子上有几条裂缝,表演者用毛巾在镜子上画几个圈,破镜就重新变成了一面好镜子了,难道“破镜”真的可以重圆?

我们知道,物质由分子组成,分子间同时存在吸引力和排斥力,固体、液体内大量分子能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积,这使我们推理得出分子之间一定存在着相互作用的吸引力;而固体和液体又很难被压缩,说明分子之间还存在着相互作用的排斥力,分子间有空隙就是分子间有排斥力的有力证据,至于分子间主要表现出吸引力还是排斥力,与分子间的距离有关,是分子间的吸引力和排斥力的综合效果。

一般来说,分子和分子之间有一个“安全”距离,这个距离一般为10-10m,称为平衡距离,当分子间距离等于平衡距离,即10-10m时,分子间的吸引力与排斥力大小相当。作用抵消,可以认为不表现出力,即分子间作用力为零,当分子间距离小于平衡距离时,吸引力和排斥力都随分子间距离减小而增大,但排斥力增加得快,所以吸引力小于排斥力,对外表现为排斥力,这就是我们用力压缩固体(或液体、气体)时,物体内会产生反抗压缩力的原因,当分子间距离大于平衡距离时,吸引力和排斥力都随分子间距离增大而减小,但排斥力减小得快。所以吸引力大于排斥力,对外表现为吸引力,平时人们用力拉伸物体时,不易拉断物体就是这个道理,如果分子间距离大于10倍的分子直径时,分子间的吸引力和排斥力都十分微弱,可以忽略不计,就认为相互间不存在分子作用了,气体就是这种情况,气体分子间距离太大,彼此之间几乎没有了分子间的作用力,所以气体在宏观上表现出没有一定的体积和形状,可以充满任何一种容器。

实际上,相互接触的物体之间的距离,一般都远远超过10倍分子直径,正如我们在翻阅书本时并不会感到紧靠的两张纸之间存在着分子作用力一样。

所以,人们无法将打碎的玻璃直接拼合起来,因为此时接触面两侧的分子间距离远大于平衡距离,分子间几乎没有力的作用,所以从物理学的角度看,破镜是无法真正重圆的,但如果先加热玻璃使它软化,然后使软化部分的分子接近到吸引力能够发生作用的距离内,再加上一定的压力,就能使两块玻璃拼合起来了。

那前面提到的小魔术又是怎么一回事呢?原来,表演者在表演前用削尖的肥皂在镜子上画几条线,远看就像镜子破了一样,当他用毛巾在镜面上画圈时,实际是借此机会用湿毛巾将肥皂线擦去,“破镜”就重圆了,

在实际生产中,人们早就利用分子间吸引力来进行金属焊接了,一般焊接就是靠熔化金属,从而使分子间的距离足够近,能够产生力的作用,待金属冷却后就焊接到一起,近代还有爆破焊接技术,它是将金属表面清洁后靠在一起,然后靠爆炸产生的巨大压力,将两金属压接在一起。

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