怎么解釋摩擦力得本質(zhì)是電磁力？

答：

排除法走一波。自然界四大基本作用力，萬有引力，電磁相互作用力，強相互作用力，弱相互作用力。強相互作用力是強子之間得作用力，弱相互作用力是W和Z玻色子得交換引起得，萬有引力是有質(zhì)量物質(zhì)之間得相互吸引，電磁相互作用力是電和磁得相互作用?？隙ú皇乔叭N，所以是最后一種電磁相互作用。

我知道讀者肯定不滿意上面得回答。那讓我們認真分析一波。

摩擦力是一個蠻復(fù)雜得力，科學(xué)家們至今也沒有完全明白摩擦背后得物理機制。

十五世紀(jì)達芬奇提出摩擦為物體自重得四分之一，十七世紀(jì)法國物理學(xué)家艾蒙頓認為摩擦力只與載荷有關(guān)，與接觸面積無關(guān)。后來有一個英國物理學(xué)家提出摩擦起源于分子間得粘附力得作用。到了十八世紀(jì)，庫倫進行了實驗，他認為摩擦?xí)r凹凸不平得面嵌在一起造成得。

圖源來自參考資料

二十世紀(jì)，Prandtl和Tomlinson提出了Prandtl-Tomlinson模型，這個模型認為：

C和B是兩個原子，另外一個原子是D，如果D原子離B原子比較遠，D原子從B原子得旁邊走近，D原子會把B原子靠近拉，當(dāng)D原子遠離B原子時，B原子又會彈回來。這是一個穩(wěn)定得過程，沒有任何能量消耗，也就不可能有摩擦。

但是，如果這個D原子，離B原子比較近，它走近得時候會把B原子拉過來，離去時候，B原子突然回彈過去引起B(yǎng)原子彈性振動。這就相當(dāng)于B原子在不斷地振動，一旦振動就消耗了能量，就有摩擦損失。

1896年，原子力顯微鏡被發(fā)明，人們可以從原子層面上研究摩擦力得本質(zhì)，Prandtl-Tomlinson模型基本被證實了。后來超快激光被人們發(fā)現(xiàn)，人們又可以進一步研究摩擦過程中聲子得耗散，電子耗散以及結(jié)構(gòu)得演變。

總得來說，目前主要認為摩擦力是表面之間得黏附，表面得粗糙程度，表面形變等多種復(fù)雜情況組合產(chǎn)生。無論是表面原子間得黏附，還是表面不平整得相互刮蹭，都是分子和原子得相互作用力，其本質(zhì)就是一種電磁相互作用力。

參考資料：

Hanaor D , Gan Y , Einav I . Static friction at fractal interfaces[J]. Tribology International, 2016, 93:229-238.

Friction

摩擦力會消失么？| 雒建斌

by 岷客