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世界上最锋利的物体不能切割任何东西:锋利度的科学定义和局限性

科学探索万象经验2023-05-08

就像其他大多数概念一样,科学家们试图确定锋利的定义。听到“锋利”一词时可能首先想到的物体是刀,研究该形状的确切细节及其几何特性,为我们定义锋利度提供了一个起点。如果我们放大刀刃,就会发现它有一种楔形。直觉上,楔形的“锋利度”似乎归结为两个主要属性:它有多尖以及它有多窄。因此,科学家们创造了“尖锐度”和“狭窄度”的具体测量方法,来试图定义锋利度!

从尖锐度开始,如果我们放大刀的边缘,我们会发现楔形的尖端不会收缩到无限小的点。相反,它最后会收缩成一条微小的曲线。将该曲线视为形成圆的一部分,该圆的半径可以最终决定了刀的边缘有多小。这里有一个词,叫作边缘半径,这是我们描述刀刃“尖锐度”的几何方式。较小的边缘半径意味着更小的曲线,刀缘更接近理想的完美尖角形状。

但是边缘半径并不是锋利度的全部,因为即使是具有相同半径的刀,厚度也可能不同。因此,为了让“边缘半径”有用,我们还必须确定“窄度”部分。这由所谓的楔角定义:楔形的两个平面之间的角度。较小的角度意味着更薄的楔形,这通常意味着更锋利的刀片。