Недавно друг задал мне вопрос: давайте возьмем произвольный предмет и разрежем его на две части (не обязательно равные в любом случае). Если мы соприкоснем две части вместе, чтобы объект выглядел так, как он был первоначально, почему связи не восстанавливаются, и объект снова становится одним сплошным куском?
Я задал этот вопрос некоторым профессорам в местном университете, и они полагали, что на молекулярном уровне разрез будет очень неровным, и будет почти невозможно идеально выровнять две части на молекулярном уровне, как это было раньше. Тем не менее, они думали, что если мы сможем как-то выровнять их, облигации могут восстановиться сами по себе.
Я чувствую, что силы Ван-дер-Ваальса играют важную роль. Должны ли мы вводить энергию в систему, чтобы образовать межмолекулярные связи и снова вернуть объект в целое?
Кроме того, мне, вероятно, нужны лучшие теги для этого.
Сбивающая с толку концепция здесь заключается в том, что до того, как мы разрезали объект пополам, он, очевидно, не раскалывался сам по себе, а это означает, что быть целым энергетически выгоднее, чем разбиваться на части. Тогда почему сплит-система, которая, как мы знаем, представляет собой конфигурацию с более высокой энергией, не хочет вернуться к конфигурации с более низкой энергией? Разве минимизация энергии не является тем, к чему стремится каждая физическая система?
Ответ заключается в том, что иногда система оказывается в локальном минимуме энергии. Там, где даже при наличии конфигурации, которая привела бы его к более низкому энергетическому состоянию, пересечение этого барьера требует некоторой энергии!
Вот что происходит, когда вы разрезаете объект: молекулы на поверхности перестраиваются (теперь, когда есть новая энергозатратная граница раздела с воздухом) в лучшую ситуацию, с которой они могут справиться, и оказываются в локальном минимуме энергии, отделенном от лучше один за счет некоторого энергетического разрыва. Возможно, если вы нагреете поверхность (например, «сварите») или предоставите какую-либо другую форму энергии для пересечения этого барьера, объект снова прикрепится!
dmckee --- котенок экс-модератор