姓「范德华」的那些力
上一篇里我们见过了这个家族的姓。范德华力是一个统称，指那些不带完整电荷的分子之间日常的吸引力。范德华（Johannes van der Waals）在研究气体时最先意识到：真实的分子会彼此轻轻拉扯——而正是这点微小的拉力，解释了为什么气体可以被压缩成液体。这把「伞」之下有三位成员；今天我们认识其中最普遍的一位。
这三位成员分别是：色散力（本篇的主角）、偶极－偶极相互作用，以及作为特例的氢键（这两者放在下一篇）。它们在强弱、以及哪些分子会感受到它们这两点上有所不同——但三者都是温和的、短程的拉力，分子一旦彼此分开，它们就立刻消失。
无中生有的力：忽闪的电子云
这就是最奇怪的一种。取两个完全没有永久不均衡的分子——比如两个氩原子，完美对称。平均来看，它们的电子均匀分布，所以谁都没有正端或负端。可是，把氩冷却到足够低，它竟然会变成液体。一定有什么在拉。是什么？
答案是：平均均匀，并不等于每一瞬间都均匀。电子是不安分的，它们在分子周围晃来晃去。在某一瞬间，稍微多一点的电子可能堆到了一侧，让那一侧暂时带负电、另一侧带正电。在一闪即逝的瞬间里，这个对称的原子便有了一个微小的瞬时偶极——一个转瞬即逝的正端和负端。
- 在分子A里，电子一瞬间晃到了一侧——A此刻有了一个转瞬即逝的负端。
- A的负端把邻近分子B的电子推开，于是B靠近A的那一侧变成了正的——A在B身上诱导出了一个偶极。
- 现在A的负端正对着B的正端：异性电荷，于是它们在那一瞬间相互吸引。
- 这一闪移走了，可别处又冒出新的一闪。在无数次闪烁上平均下来，净效果就是一股稳定而温和的拉力。
这就是伦敦色散力，得名于解释了它的物理学家弗里茨·伦敦（Fritz London）。它是最弱的一种分子间作用力——但它也是每一种物质都有的那一种，因为每个分子都有不安分的电子。哪怕是最「高贵」、最孤僻不合群的原子，也照样感受得到它。
为什么越大的分子黏得越紧
色散力对单个分子来说很弱，但有两件事能让它变强。第一是大小。大分子有多得多的电子，铺展在一团更大、更蓬松的电子云里。这样的电子云容易被扭曲——它的电子晃得更自由，造出更大的瞬时偶极。我们把这种「易变形性」称为极化率：分子的电子云在电场中变形的难易程度。
越容易被极化的分子，色散力越强，而这一点直接体现在沸点上。卤素分子是个干净利落的例子：小小的氟和氯在室温下是气体，更大的溴是液体，而最大的碘是固体。除了大小，什么都没变——而随大小而来的，是极化率，再随之而来的，是色散力的握力。
第二件事是形状。又长又舒展的分子能像码放的木头那样并排躺在一起，沿着整条身体彼此接触，于是那些小拉力便能累加起来。同样的分子如果蜷成一个紧凑的小球，就只在几个点上碰到邻居。这正是为什么直链的蜡烛蜡比同一分子式的支链异构体更像固体——原子一样，但接触的表面更多。
微弱，却无处不在——而且会累加
人们很容易把色散力当作太微弱、不值一提的东西打发掉。那是个错误。单个色散接触确实很弱，但一个大分子能一次造出成千上万个，而成千上万股微弱的拉力，合起来就成了牢固的抓握。蜡烛蜡、塑料，以及你身体里的脂肪，几乎完全是靠色散力维系在一起的——而它们在室温下可是结结实实的固体或黏稠物。