細菌的抗震能力。礦泉水瓶里裝一半湖水，猛搖瓶子，瓶里的微生物和細菌會大量死亡嗎？這算是微生物的大地震嗎

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想要殺滅細菌，就要破壞其菌體結構，而這道工序中的關鍵就是破壞細胞壁。

細菌也分為很多種類型，按照革蘭氏染色法可以分為革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。

上圖只是結構示意圖，事實上革蘭氏陽性菌（上）比革蘭氏陰性菌（下）的細胞壁要厚得多，也要堅固得多。

我們就以大腸桿菌，一種典型的革蘭氏陰性菌為例，看看想打破其細胞結構需要什麼樣的條件。

1.離心法

一般實驗室用離心機來對細胞進行分離操作。

像上圖就是德國Eppendoff公司生產的高速離心機。為了達到良好的效果，離心機做得十分精密，還要用到專用的離心管，離心之前要在天平上過稱，確保轉子的中心位於軸上。此外，還可以通過實時降溫，達到低溫離心的效果。

不得不再說一遍，德科大法好。

分離大腸桿菌時需要的離心力達到了1500個g，持續5分鐘。注意，這裡1500g指的是1500倍重力加速度，而不是五百部高清成人視頻的大小。

相比於我們一般人可能兩個g的重力就受不了了，訓練有素的航天員也不可能扛過超過10個g的重力。開什麼玩笑，這個重力可是能夠把你的體細胞全都擠爆，然後變成一灘爛泥的。

就算是超級賽亞人的重力訓練室，1500g大概也受不了吧。

那我們看一看，一個人想要能夠產生這樣大的離心力，需要多塊的轉速呢。

先假設這個人手上拿著一個水瓶，繞著肩膀作高速圓周運動。

剛實測了一下，圓的半徑為R=75厘米，摺合0.75米。

解方程ω^2*R=a=1500g,g取9.8m/s^2

ω=121.2Rad/s

再除以2π，得到每秒鐘轉19.3圈。

注意到這個動作與跳繩相類似，而跳繩的世界紀錄是一分鐘三百下多一點，摺合每秒鐘5圈。這個速度要求和它比起來，不知帶高到哪裡去了。

差了好多吶，

那麼121.2Rad/s是什麼概念呢?

手速v=ωR=90.9m/s，摺合327公里每小時，比現在每小時三百公里的高鐵還要略快一些，達到了十七級颱風的標準。

如果一個人的麒麟臂達到了這樣的高速，那他雄健的掌風會把旁邊的人給一下子扇飛。

2.搖振法

顧名思義，通過瓶子的上下快速搖動，使得細菌在瓶中」撞壁「，以打破細胞壁。

速度和力不太好計算，只好按平均提供1500g的加速度來計算了。

假設水有500毫升，瓶子忽略不計了。那麼人提供給水瓶的力F=ma=0.5*1500*9.8=7350N。

如果瓶子運動速度是每秒一米，那這個人就要持續輸出相當於10馬力的功率（1馬力=735W），差不多可以用來拉火車了。

看來身經百戰的細菌，可不是那麼好震死的。

振動模式持續五分鐘（+300秒），瓶子和水獲得的功全部轉化為內能。

Q=W=ps=7350*300=2205000J.

不考慮熱量損失的話，瓶中的水溫上升的值δT=Q/mc=2205000/（0.5*4180）=1055K

大大超過了水的沸點，因此令水沸騰。

減去汽化熱後的修正值δT=（Q-q）/mc=（2205000-2253*500）/（0.5*4180）=516K

原來水溫是20度的話，最後就會是536度，已經超過了水的臨界溫度374度。

不考慮瓶子的耐熱性能的話，水會無條件氣化。

這個溫度也超過了超高溫瞬間滅菌的要求（130-150度）。在五百多度的高溫下，細菌一秒鐘也撐不過。

最後總結一下，細菌不是被震死的，而是被熱死的。

有知友在評論中提出，」不對勁，沒有膜。「

對此我的答覆是，相對於由多層肽聚糖、磷壁酸等成分構成的細胞壁，膜對於對抗外力、維護結構的貢獻較小。

如果說細胞壁可以在某種環境中能抗住1分鐘的話，膜可能只能在原來的基礎上加一秒。

當然，我們不能因為這一秒就否定膜的作用。

所以搖頭丸可以治療中耳炎？？

1. 會搖出來氣泡，小氣泡破裂瞬間會對周圍微生物產生致命打擊（jetting shear）。這和液體的表面張力，氣泡大小，密度有關。

2. 搖得足夠猛的時候，液體中的剪切應力也會對微生物造成傷害。這和搖動劇烈程度，液體的粘度，瓶子的形狀，裡面液體多少等等有關。

@Shinnippori, 請按照我的hint，檢索、學習文獻，然後修正你的答案。另外請不要用幼稚的計算俯視你並不了解的領域。

Hint: 這些知識出現在流體力學的一些分支 (e.i., cavitation, shear flow, etc.); 或者一些生物化工領域（e.i., fermentation, etc.) ...

所以高潮時劇烈抖動可以避孕？？？

看到題目不由得哼了起來

怎麼大風越狠我心越盪

劇烈的搖晃有可能會對菌體細胞壁造成損害的