和氏璧主要成分為斜長石(硬度 6.0-6.5),藺相如以將它砸大理石柱(硬度為 3.5-5.5)來威脅秦王,何解?

補充一下哈,這個問題一問我自己都覺著略二,看到問題後哥幾個文科生也都曉得不光是硬度的問題,但是因為是文科生……不知道具體是什麼物理性質影響著結果,所以就來問了。

兄弟我真的不是智商低。


工科生私以為....應該比較的不是硬度。

硬度指的是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力,理解成「刻」就好了,比如說拿刀刻字....

能不能砸碎,應該看剛度,脆性什麼的....

題主您覺得呢?


誰碰誰知道,牙齒硬度5你沒事嚼大理石玩兒,玻璃硬度6.5你也往木地板上砸唄。

把匿名取消了,本來看到題主的問題不太高興,比較反感這種把數字當令箭而不格物致知的思維方式,物理學並不是一門冷冰冰的純粹的依賴於數學的學科,而是可以被感性理解的,當我們看到一個參數的時候要理解它的定義,是怎麼一回事,如果得出了一個摩氏硬度高的物體砸摩氏硬度低的的物體會毫髮無損的結論,就要看看生活中是不是有這樣的例子,是不是總是成立的,得出錯誤的理論並不可笑,重要的是能夠排除掉這些結論得到正確的。(其實是不要臉看到贊多了起了虛榮心

另:

端起和氏璧做出要砸大理石柱樣子的時候,藺相如是怎麼想的,秦王(昭襄王)是怎麼想的,內心戲是什麼,是不是這樣的,秦王腦海里浮現出一幅波瀾壯闊的場景,從盤古開天地開始,先祖們快樂地在大地上繁衍,連綿不斷的子孫,左手捧著荔枝,右手拿著榴槤,嘴裡含著菠蘿蜜,場景斗轉星移,在帝國無疆的沙場上,白骨森森,血流千里,忽一瞬一個鐵匠的形象徐徐地插入,秦王想起了小時候碰碎的水晶杯,盛怒下敲碎的玉如意,還有彼時陪伴自己容顏漸老的愛人,置身在雜耍蒙太奇一般的場景中他忽然明白了幾何,代數,三角學……矩陣,張量,度規,視界,在腦海中翻來覆去若隱若現層出不窮,所有的場景中透著一股詭異的色彩徘徊交錯,他看到了遠處的星系呈現出紅色,空間的形狀變得彎曲,穿越了無量數時空的光於是不再是一條直線,時間為何停止,信息為何消亡,為什麼時間的流動指向了宇宙的混沌,一切的一切的終結是不是鐵,漫無止境無邊無際的黑暗吞沒了秦王,終於陷入了一場靈魂大型崩潰,藺相如一點想法都沒有於是就走了


白話一點說,材料上硬度是抵抗侵入的能力。日常表現在兩個東西對著刮哪個更容易被刮花。


但是越硬就越脆。

體現在抗彎性差,而且破壞突然沒有肉眼可見的預兆。


體現在越硬的東西做長直桿時。腰部來個短方向的力就會很容易斷。


舉個比較容易理解的例子:


如果鑽石可以做碗和杯子。性質也會差不多,一樣易碎。唯一的差別是用它會更耐鋼絲刷而不易花。


首先雖然硬度沒錯,但是和氏璧不普遍認為是和田玉(軟玉么),主要成分應該是透閃石?

當然這沒有定論,都丟了那麼久了誰能找出來再檢測一番?但題主至少給個出處說哪裡認為是斜長石看看吧。

不過不管和氏璧是什麼材料,斜長石和軟玉的莫氏硬度相仿,我就說下吧。

硬度上的差異,基本上可以說表現為硬的材料和軟的材料互劃,軟的東西會被划出印子,造成磨損。 比如說你拿縫衣針能在你的指甲上划出印子,相反任憑你用指甲怎麼劃同樣硬度的鋼鐵,鋼鐵也不會有印子,磨損的只能是你的指甲。(不能再想像了,我彷彿已經聽到了聲音(+﹏+)~)

而題主這個問題所問的,其實跟硬度無關,應該是關乎脆性(韌性),受到衝擊力的大小,同時還有這物體的厚實程度,以及受力面積有關。

先說韌性,比如說我們都知道塑料比玻璃軟,用一片碎玻璃可以很容易在任常見的塑料殼子上輕易地划出痕迹。

但我們都知道,適當的力道下我用。。。恩,比如說我面前這個空調遙控器,絕對能敲破玻璃,然後遙控器基本無損。這時我們基本能判斷,塑料的韌性要好於玻璃。

再說衝擊力大小,玻璃VS塑料的例子,我說的是力量適當,如果衝擊力弱了,比如敲窗引起屋內人注意的那個力度,那麼事都木有。相反如果力量足夠大,玻璃雖然破了空調遙控器的塑料殼子也同樣會裂。

然後說物體的厚實程度,前面說的是常見的玻璃厚度,當然空調遙控器的殼子比常見的玻璃還要薄不少,但是想想如果玻璃厚度增大到1米厚,還拿手上殼子薄薄的空調遙控器砸上去呢?力量夠大的話,是空調遙控器殼子碎裂吧,畢竟相比起來太薄了。

最後看看受力面積,我們拿空調遙控器砸普通厚度的玻璃,怎麼才能最省勁?當然是一個角砸過去讓玻璃基本上是一個點在受力最省勁,但是我們直接拿面積最大那個面拍過去也能拍碎不是,就是更費勁點。

然後讓我們回到和氏璧的情況:

1.和氏璧作為玉石,是一種礦物交織的集合體,當然大理石柱子也是一樣,兩個韌性在珠寶里還都算不錯。

2.和氏璧既然稱之為璧,其形態應該是一片,而大理石柱子厚了很多。

(玉璧通常是這樣子的。)

3.以和氏璧的形態,我倒是覺得人拿著它去砸柱子應該是下圖這麼砸最省力。

所以 @王洞明的答案雖然想到了,但是看教科書上的圖來想像砸的方式不符合人體工學啊,普通人往一個柱子上砸盤子,肯定是這麼砸的啊。本人不是物理專業,關於這方面其實答得很糙,也期待看了這幅圖後能看到 @王洞明 關於力學的補充。

4.大理石柱子比軟玉軟。

所以:如果力量足夠相撞結果應該是玉璧碎了,失去了價值。而大理石柱子視藺相如的用力方式,以及著力點的結實程度,可能會擦傷一點,也可能崩個小口子,但是由於柱子夠厚實,對使用價值無影響(不過秦王每天在大殿上能看見那個口子會不會感到揪心就難說了)

PS:能砸碎東西與軟硬度沒關係的例子大家也舉了很多了,比如玻璃摔地板上、鐵鎚砸碎鑽石之類的,雖然砸碎鑽石不可取,但題主可以試試拿鎚子砸砸瑪瑙什麼的,那東西又便宜且比鐵鎚硬。

除此之外就是韌性都很好的材料,雖然一個軟一個硬,受到衝擊後都不會斷裂,但是衝擊力夠強也會一起都發生明顯的形變的,只不過軟材料比硬材料的形變更大而已。這幾天不去工作室,否則我該拍張我平時用的方鐵上的坑,我要說這是敲金子或銀子的時候這些軟金屬在鐵塊上硌出來的,題主沒準又奇怪了,明明金銀比鐵軟啊。。。為什麼鐵上還會硌出坑來呢?2333


我本來也像上面諸位一樣準備了一大堆X氏硬度、韌度之類的東西,但是仔細一想,這其實跟這兩個之間的相對硬度、韌度幾乎毫無關係。

我們來仔細想一想在和氏璧撞柱子的時候到底發生了什麼:

如圖,如果藺相如以這個姿勢拿著和氏璧,並且用正中間與柱子接觸,其受力是這樣的:

跟干這個事情的受力是一樣一樣的

它們的基本模型都是這樣的

中間紅圈部分的受力時這個感覺:

為什麼沒人問過「為什麼手沒有磚頭硬卻能劈開磚頭」?

因為直覺上我們都知道能把磚頭劈開,是因為磚頭扁而長的這個形狀,同時這樣架起來了,你如果把磚頭平放在實地上,就難得多了。手與磚頭(和氏璧與柱子)接觸的是上下表面,而磚頭斷裂的是截面,這跟這兩者的誰硬誰軟沒有什麼關係,這三個支點(兩隻手柱子與和氏璧的接觸面)的作用並不在於靠自己的堅硬如何如何,僅在於提供一個力,從而造成較大的彎矩,把材料從中間「撕開」(如上圖)這種情況下的彎矩圖如圖,跟大家的直覺是相符的:

所以,撞斷和氏璧這件事,對柱子這個支點的要求是很低的,它既不需要硬度比和氏璧好,也不需要韌度比和氏璧好,只要它能夠承受住藺相如兩隻手這一擲之力所造成的壓強而不發生嚴重形變就行了,如果你把和氏璧像劈磚頭那樣架起來,用你的手來劈,估計咬咬牙都能劈開,這時你的手就約等於那個柱子,你想想手有多硬?


我忍不住了……

為啥和氏璧是斜長石 正常認知和氏璧不是軟玉么 軟玉以透閃石為主啊…… 這倆玩意完全不一樣啊

長石這種東西沒有值錢的啊……


硬度和強度是兩回事,比如玻璃的硬度大於鋼鐵,但是兩者相撞悲劇的不是鋼鐵。

硬度度有差別的兩者相撞,並不代表硬度高的一方會完好無損,可以拿斜長石和大理石對碰一下試試。兩者應該都會出現變性和斷裂,對於和氏璧這種珍物,任何可見的瑕疵都是莫大的損失,更何況明顯的損傷?

秦昭襄王和藺相如都是有常識的。


事實證明,和氏璧確實砸得爛——和氏璧後來被秦王雕成了傳國玉璽,王莽篡漢時,逼迫王太后交出玉璽來,王太后一怒之下把玉璽摔了,結果摔壞了一塊,王莽只得用黃金補上(殘角的傳國玉璽在《三國演義》里作為道具出現過,孫堅得到,又被袁術奪走)。

私以為西漢的地磚恐怕還比不上大理石的硬度,地磚上尚且可以一摔就壞,假如藺相如懷著必死之心用力去砸的話,不說粉碎,四分五裂是沒問題的(藺相如是男人,王太后是老太太,力氣上還不可比。)


千萬別用鎚子砸你老婆的鑽戒


舉個例子,玻璃硬度很高,可以在木頭上刻字

然後,玻璃杯摔木地板就碎了。


你以為是下軍棋啊,司令克軍長,軍長克師長?

鎢鋼刀可以銑鐵,掉地磚上一摔兩段,地磚硬度高得過鎢鋼?

況且價值十五城的物事,你拿手上別說砸,我還怕你摸壞了呢。

再說誰告訴你秦宮柱子是大理石的?你以為是帕特農神廟?三家分晉之時,董安於守趙氏老巢太原,用青銅鑄柱。太原之圍長達兩年,就融了銅柱做箭鏃,其他國家紛紛效仿。商鞅這種耕戰狂人,會不搞戰略儲備?

你沒玩過好東西,不理解。刮花一點,扔了捨不得,留著不爽。就跟九龍杯傳說一樣,有人下象棋贏了朱重八大爺,要他最好的東西,又不要全部,重八大爺用著個沒蓋的九龍杯,砸了捨不得,留著又不爽。


和氏璧撞破就撞破了,不要緊;柱子要是撞掉了,將來秦(昭)王的曾孫子就沒法繞柱走位、反殺荊軻了。

所以秦王很慌張,對藺相如認慫了。


我擦,古代人哪懂硬度這東西,和氏璧這玩應兒,高貴著呢,就算摔不碎,誰捨得使勁往牆上摔?求摺疊。。。


硬度不是在撞擊中獲勝的決定性因素。我認為在所有的物理學性能中,衝擊韌性才是關鍵。

材料在衝擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫衝擊韌性

可以將衝擊韌性看成是材料韌脆程度的度量及材料承受衝擊負荷抗力的指標,衝擊韌性與其屈服應力塑性有一定的正比關係,而衡量塑性的指標是延伸率屈服強度的比。即:屈服強度抗拉強度的比值越小,那麼塑性就越高。

但也不是硬度越低,衝擊韌性就越高,硬度很低時,材料受到衝擊載荷時由於屈服強度低,很快就進入了塑性變形--斷裂階段,也就是說其韌性不好,通俗點來講:硬度低的材料(軟)的材料並不一定韌性就好,可能就是它太容易斷了。


秦昭襄王未必知道硬度和脆性不同,但是他知道和氏璧比較貴。


一般來說,剛則易折,古代也是知道「硬度越大的物質越脆」這個道理的。簡單來說,硬度高的可以在硬度低物體的表面留下刻痕,但整體也就更脆,容易摔碎。 具體的數據和原理如果有必要的話上電腦再補充...


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