软物质
软物质
/ soft MAT-ter /
想想厨房里那些既不像砖头那么硬、也不像水那么稀的东西:果冻、蛋黄酱、牙膏、蛋清、一坨护手霜。你用指尖一按就能压出坑,搁久了它们会慢慢淌开,一个暖洋洋的下午就能改变它们的脾气。物理学家给这一整类软软的、介于中间的材料起了个名字,就叫软物质。
说得更确切些,软物质指的是用极其轻柔的力——甚至只是热本身那种微弱却不停歇的推搡——就能轻易使其变形的材料。它们之所以这么软,关键在于尺度:构成它们的基本单元不是单个原子,而是大得多的东西,比如缠绕的长分子、悬浮的微小颗粒或液滴,而把这些大块头固定住的连接很弱,仅比室温抖动的能量强一点点。于是轻轻一推,或仅仅是有点温度,就足以让它们重新排布。
软物质之所以重要,是因为日常世界的大部分、以及生命的大部分,都是由它构成的:细胞膜、血液、塑料、油漆、食物,还有你手机屏幕里的凝胶。一个常见的误解是,以为“软”就意味着简单、没意思。事实上,这些材料正立在有序与混乱之间的刀刃上,这让它们异常丰富,也老实说,常常很难预测。
牙膏静静待在管子里,不会滴落,可你一挤它立刻就流了出来。只要那点推力越过某个门槛,里头柔软的结构便会让步——这种行为,在简单的固体或简单的液体里你永远看不到。
牙膏:静止时像固体,一受挤压就像液体——软物质的经典滋味。
软物质的关键标志,是它内部连接的强度与室温热能不相上下——这正是为什么几度的温热(而非熔炉)就能化掉一块巧克力、或让一份果冻凝结。
又称
另见