远离电子，让本?拉登在劫难逃

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（文/Chad Orzel）珍妮特在博客Scientopia上指出了美国国家公共电台（NPR）的一则报道错误，播音员迪娜?坦普尔-拉斯顿（Dina Temple-Raston）是这样描述这位已故恐怖分子的：
8 Z, r" r, h4 S& ~+ W6 L“一位情报官员表示，本?拉登避免接近一切带有电子的东西，这也是他逃避追捕的方法之一。(One inteligence officials told us that nothing with an electron actually passed colse to him, which in a way is one of the ways they actually cought him.)”
1 R3 s+ ^) n, `就像珍妮特所写的，这可是件了不起的事，毕竟电子是物质的重要组成部分。但既然是在写无聊的物理博客，那我们就来认真考虑一下。假设本?拉登真的能让自己成功远离电子，那么他会更难被发现吗？
为了回答这个问题，我们先来复习一下基本物理知识。如果本拉登体内完全没有电子，那么他就会带有大量的正电荷，身上的每个质子带有相当于一个电子的电量。这些正电荷会吸引周围带有负电的物质，并排斥带有正电的物质。这种极化现象会让附近物体变成电偶极子，从而将物体吸引到他身上。这也是把气球在头发上蹭一下，就能粘到天花板上的原因。蹭的时候电子在两个物体之间传递，而带电的气球让天花板的原子和分子极化，产生将气球吸在天花板上的力。
根据这些原理，没有电子的本?拉登究竟会对周围物体产生多大的力呢？
0 J% D/ h* c, [为了方便计算，我们假设本?拉登的质量是100千克。这个数太大了，但只会造成一两个系数的差别，问题不大。当他去除体内所有电子后，身上会带多少正电呢？
人体大部分是由水组成的，所以我们可以简化一下，来看看100千克水里有多少分子。水分子中含有一个原子量为16的氧原子和两个原子量为1的氢原子。一个原子质量单位是1.7x10-27千克，因此不含电子的本?拉登大约含有3.3x1027个不含电子的水分子。每个分子含有十个质子（八个来自氧原子，另外两个来自两个氢原子），总电量是5.3x109库伦。
所以，这些正电会对周围物体（比如院子里的一个海军陆战队员）产生多大的力呢？我翻了翻大一的电磁学笔记，发现了这个计算带有电量q的物体与可极化微粒间作用力的公式：
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http://www.guokr.com/gkimage/44/v7/ew/44v7ew.png

作用力的大小由两物体中心间的距离（r）、物体的极化率（α），以及一堆常数决定。将我们之前得到的数据代入公式，再google一下水的极化率，就能算出1米外的物体受到的力是0.73牛顿。
) U/ |/ c& T1 d  R$ q+ [0 U“还不到1个牛顿，”你大概会这么觉得，“一个牛顿也就是100克那么重（比如一只苹果），不算什么吧。”
没错！但这只是一个水分子受到的力。为了估测总共受到的力有多大，我们还得将海军陆战队员体内所有水分子受的力加起来，而他体内水分子的数目与本?拉登差不多，也是3.3x1027个。也就是说，总共受到的力是2.4x1027牛顿，大约是地球与太阳之间引力的几十万倍。
( ]% w0 k! L8 Q* I* S6 ?7 v  y当然，只有当本?拉登与海军陆战队员相距1米时才会有这么大的力，如果海军陆战队员能离他这么近，无论如何本?拉登也该完蛋了。但电场力会随着距离迅速减弱（以1/r5的系数），因此如果海军陆战队员离得远一点，他们就不会这么快发现。那么，搜寻人员离得多远时，电场力才会下降到几乎测不出来的1牛顿呢？
你可以把F=1代入上面的公式，计算出r的数值，大约是300000米。也就是说，只要300公里内没有人找他，本拉登就不用担心，当然除了周围一米的物质都被他吸引，飞速地狠狠砸向他。
9 l0 x7 O# Q3 l) m" J所以，“远离电子”并不太适合国际逃犯，“远离电子设备”可能是个更好的主意，当然也不是万无一失……
' n4 I; m- k3 f# m2 k- \* X9 B原文看这里
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博主介绍：Chad Orzel是纽约Union College in Schenectady学校，天文和物理学院的一名讲师，曾获得马里兰大学物理学博士学位。坚实的物理根基使他善于发现生活中的点滴小事儿，并能够将小事儿在脑中YY壮大，因此，有了其看问题的独特视角。学科间的相互联系似乎也是Chad的强项，尤其能够做到将物理和政治、文化等领域彪悍地结合起来，从这些杂交属性中获得无限快乐。

chuekim

。。。。。冷笑话么。。。