軟物質

軟物質

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想想廚房裡那些既不像磚頭那麼硬、也不像水那麼稀的東西:果凍、蛋黃醬、牙膏、蛋清、一坨護手霜。你用指尖一按就能壓出坑,擱久了它們會慢慢淌開,一個暖洋洋的下午就能改變它們的脾氣。物理學家給這一整類軟軟的、介於中間的材料起了個名字,就叫軟物質。

說得更確切些,軟物質指的是用極其輕柔的力——甚至只是熱本身那種微弱卻不停歇的推搡——就能輕易使其變形的材料。它們之所以這麼軟,關鍵在於尺度:構成它們的基本單元不是單個原子,而是大得多的東西,比如纏繞的長分子、懸浮的微小顆粒或液滴,而把這些大塊頭固定住的連接很弱,僅比室溫抖動的能量強一點點。於是輕輕一推,或僅僅是有點溫度,就足以讓它們重新排布。

軟物質之所以重要,是因為日常世界的大部分、以及生命的大部分,都是由它構成的:細胞膜、血液、塑膠、油漆、食物,還有你手機螢幕裡的凝膠。一個常見的誤解是,以為「軟」就意味著簡單、沒意思。事實上,這些材料正立在有序與混亂之間的刀刃上,這讓它們異常豐富,也老實說,常常很難預測。

牙膏靜靜待在管子裡,不會滴落,可你一擠它立刻就流了出來。只要那點推力越過某個門檻,裡頭柔軟的結構便會讓步——這種行為,在簡單的固體或簡單的液體裡你永遠看不到。

牙膏:靜止時像固體,一受擠壓就像液體——軟物質的經典滋味。

軟物質的關鍵標誌,是它內部連接的強度與室溫熱能不相上下——這正是為什麼幾度的溫熱(而非熔爐)就能化掉一塊巧克力、或讓一份果凍凝結。

又稱
complex fluids软物质