摩擦力是什么性质的力（怎么解释摩擦力的本质是电磁力）

怎么解释摩擦力的本质是电磁力？

答：

排除法走一波。自然界四大基本作用力，万有引力，电磁相互作用力，强相互作用力，弱相互作用力。强相互作用力是强子之间的作用力，弱相互作用力是W和Z玻色子的交换引起的，万有引力是有质量物质之间的相互吸引，电磁相互作用力是电和磁的相互作用。肯定不是前三种，所以是最后一种电磁相互作用。

我知道读者肯定不满意上面的回答。那让我们认真分析一波。

摩擦力是一个蛮复杂的力，科学家们至今也没有完全明白摩擦背后的物理机制。

十五世纪达芬奇提出摩擦为物体自重的四分之一，十七世纪法国物理学家艾蒙顿认为摩擦力只与载荷有关，与接触面积无关。后来有一个英国物理学家提出摩擦起源于分子间的粘附力的作用。到了十八世纪，库伦进行了实验，他认为摩擦时凹凸不平的面嵌在一起造成的。

二十世纪，Prandtl和Tomlinson提出了Prandtl-Tomlinson模型，这个模型认为：

C和B是两个原子，另外一个原子是D，如果D原子离B原子比较远，D原子从B原子的旁边走近，D原子会把B原子靠近拉，当D原子远离B原子时，B原子又会弹回来。这是一个稳定的过程，没有任何能量消耗，也就不可能有摩擦。

但是，如果这个D原子，离B原子比较近，它走近的时候会把B原子拉过来，离去时候，B原子突然回弹过去引起B原子弹性振动。这就相当于B原子在不断地振动，一旦振动就消耗了能量，就有摩擦损失。

1896年，原子力显微镜被发明，人们可以从原子层面上研究摩擦力的本质，Prandtl-Tomlinson模型基本被证实了。后来超快激光被人们发现，人们又可以进一步研究摩擦过程中声子的耗散，电子耗散以及结构的演变。

总的来说，目前主要认为摩擦力是表面之间的黏附，表面的粗糙程度，表面形变等多种复杂情况组合产生。无论是表面原子间的黏附，还是表面不平整的相互刮蹭，都是分子和原子的相互作用力，其本质就是一种电磁相互作用力。

参考资料：

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

Friction

摩擦力会消失吗？| 雒建斌

by 岷客