人的使用对腐蚀速率的影响体现在哪里? 如果把腐蚀看成是事物回归自然稳态的过程看,人的使用是否减缓了腐蚀的速率,还是单纯是人对经常使用的事物与静止不用的事物不同的时间感官造成的时间错觉? 孙亚飞,分子美食家/专栏http://zhuanlan.zhihu.com/renchouduodushu 这个题确实很不错,最早学热力学的时候,这个例子也曾被用来类比可逆过程和自发过程,想想也有那么些道理。 先解释题目,题中说的现象肯定不是普遍现象,很多物品都是越用越旧,放着不容易旧的,特别是高分子材料,使用过程中老化现象基本都会加快。但因为使用延缓老化的情况也确实有不少实例,不少人应该都知道自行车,就算在室内长期放置再骑的时常会有异响,一直骑却不容易坏(不能像题中说的更新吧)。这些现象下面细论。再解释一下定场句里的意思,热二定律可被大范围用于社会学也算是物理对社会的新贡献了,以致熵这个字也出现了很多奇怪的词组,这些社会学的熵增理论是否合理我们暂且不论,但上面说的只是类比,比方说可逆过程的特点是近乎静态,并且无用功最小,这个过程有点像我们在家归置屋子时每天打扫倒垃圾,屋子更容易保持,而自发过程就是放在那儿不管,然后我们发现自发过程从来都不会越来越整齐,只会越来越乱,好像热力学中的熵增现象。(其实对社会学熵增理论持疑的原因就在于人对乱的判断与热力学对乱的判断标准终究是有区别的,所以这个题目也就不能随便一个热二定律用两个字熵增就打发了) 题目问的是腐蚀,但补充里的例子并不都是腐蚀,本着烂牌先打的赌徒精神,先说不熟悉的因素抛砖引玉。 1、生物学因素 我们日常居住的房子用楼上一位答主的说法叫有“人气”,其实也不是没有道理,因为经过我们多年的选择,大多对我们居住条件造成很大破坏的生物都会远离人类日常居住的环境,比方说蚂蚁和蜘蛛。如果曾经居住过泥地房子的人应该会注意到一直有人住的房间地面一般是没有蚁洞的,而没人居住的房间里下雨天可能还会看到蚯蚓,我不知道生物学上有没有证明这些生物具有保持与人类距离的能力,但至少人的存在应该会影响到它们持续打洞的工程,一不小心就给丫洞口强拆了,小时候拆过蚂蚁窝的应该知道蚁穴的深度以及对建筑的影响。当然这些因素也就是对独栋的小房子而言,现在住高楼了,好像房子有没有人住也不要紧,没人住就是落灰。当然这只说了一些虫子,是不是还有微生物的影响,这个就要等生物专业人士了。 2、物理或地质学因素 之前听到说大地震如果分散成一个个小地震就可以逐渐释放应力,不造成大的破坏,不知道是否科学。但应力这种东西确实是需要考虑的,最近因为写文章(给拙作做个广告科学松鼠会玻璃小传),看了不少玻璃的书籍和文献,对于应力有了更多认识。我们从小都接受一个说法,那就是冬天玻璃杯倒开水容易炸,因为热胀冷缩,里层膨胀把外面给撑破了,这个说法不完全对,因为核心的问题在于应力释放的问题。我们考虑一下,钢化玻璃与普通玻璃的成分几乎是一样的(不考虑普通玻璃退火时的离子挥发问题),也不具有金属那么好的导热性与弹性,但钢化玻璃在冬天倒热水却没事?要说热膨胀系数小呢当然也是一个原因,更深原理在于,钢化玻璃把内应力均匀化了,好比是把局部应力延伸到了整体,而普通玻璃则应力不均匀。所以我们冬天倒热水一般都会先倒一点点,温一下玻璃杯,然后再倒开水——这个动作就可以看作是对玻璃内应力的释放。高分子材料有些更典型,会产生银纹现象,不多说了,就是想证明,应力这种力还是普遍存在的。那么,有没有一个可能性,人在使用过程中,对于很多物品都客观上造成应力的释放,所以避免了突然破坏与崩塌,这个也要等物理相关的专业人士了。 3、物理兼化学方面的因素 我们说一说自行车的例子,通过多年的观察,发现其实自行车长期不骑容易坏的主要原因还是润滑的问题。自行车的轴特别多,光前把上就好几个,曾经拆过老凤凰的前把,费好大劲才恢复原样,这些轴是靠两点实现低摩擦的,滚珠和机油。机油受重力影响,长期放置会不均匀,所以长期放的车拆开看的话可以看到很多滚珠上的油都干了,但如果一直骑就不存在这个问题,所以小贴士:长时间不骑的车取出来,首先是上油,然后慢骑一段时间,这样车就不容易坏了。 再说一个汽车的例子,关于刹车盘,有经验的司机都知道长期不开的车要检查刹车是否灵,观察长期不开的车发现刹车盘会上一层厚厚的铁锈,而常开的车则没这个问题,老司机的经验是遇到长期不开的车要低速轻刹几回,把铁锈磨掉,这样才能确保高速时的刹车稳定性。这里还有一个因素是,铸铁这种东西,腐蚀是会加速的,就是有了锈点之后,会沿着锈点加速腐蚀,一是锈点疏松更易吸水,二是增加了表面积接触氧气的铁原子更多,所以常开的车,有一点锈点就会被磨掉,不容易跟癌细胞一样扩散,不常开就白白变成铁锈了,当然寿命短了,所谓户枢不蠹的道理。 老话还有一句叫流水不腐,这种现象对于我们日常也是有案例的,比如浴室里的花洒。北方地区的水质普遍比南方硬,在南方生活并未见过花洒被堵的现象,但在北方却比较常见,也就是镁盐与钙盐在花洒的出口形成了结晶。经常使用,花洒头内的水不会干透,结晶不易进行,而且结晶也不易发生硬化,水一冲就没了,可要是很久才用一回,那就最好在浴室备一根针头。 这样类似的例子还有不少——我们细看可以发现一点,大多这样的例子都是处于动态条件才能发挥作用的物品,这个可以理解成工业的进化论,生产设计过程中,那些在动态下发挥更出色的能力被保留了下来,而静态时反而不利于保持。 但不可否认的是,上面说的那些原因再重要,也比不上每天使用每天维护的作用来得大——我们日常使用的每一件物品,稍微出一点问题的时候我们一般都会想着去修,不会任其扩大,私以为这是不易坏的核心原因。 如果要发彩蛋,是不是最好联系到吃的问题? 其实看到这个问题,第一眼想到的是老汤,而不是什么灰机啦自行车什么的,有一天晚上看这道题如何熬一锅老卤并且养好它?时,肚子也跟着咕咕叫,因为老汤这种食物确实很逆天,这不就是长期使用还不坏的典范么?这个不容易坏的原因似乎也没什么太多考察的必要了吧,不说了,想起巷子里的卤鱼豆腐了,拜拜了各位! 阅读原文