Question

为什么弹力、摩擦力是由电磁力引起的

Answer 1

要理解这一点，必须从微观上来看。首先要理解物质的结构。举个例子，比如金属，从微观上看是由金属阳离子排列成的点阵和游离于阳离子周围的自由电子构成的结构。这样的结构为什么会稳定呢？就是因为阳离子之间的静电斥力保持阳离子间的距离，防止结构坍缩；电子围绕于阳离子周围形成弥散的电子海，拉拢阳离子，防止结构崩溃。因此，维系这个结构的主要的力是库伦力，从四大基本作用力来说就是电磁力。当然万有引力也是存在的，但他跟电磁力相比是微不足道的。

弹力的产生机理。为什么金属受到挤压会发生弹性形变，会产生弹力?就是因为在外界压力之下，上面说到的金属结构发生压缩，金属阳离子之间在压力方向上的距离减小，这样就打破了原有的库伦引力斥力的平衡，阳离子间斥力变大，因此宏观上表现出对抗外界压力、恢复原有形状的趋势，这就是弹力。所以本质上来讲，金属的弹力就是微观上的阳离子之间的库伦斥力，也就是四大基本作用中的电磁力。

至于摩擦力，产生机理略微不同。两块金属互相接触时，界面上一块金属的某些阳离子会和另一块金属的电子海有接触，这样就会发生库伦引力，就好像这个区域上他们是一块金属一样（他们没有真的融合成为一块金属就是因为微观上金属表面不平，就像吻合不好的锯齿一样，只有少数区域有相互接触），这样如果在平行于界面的方向有剪切力，这些相互接触的区域就会发生错位，电子海和金属阳离子的重叠面积减小，就像把负电荷从正电荷周围移走，因此存在反向应力，这就是静摩擦力。动摩擦力我个人认为就是界面上的相对运动造成金属表面突出部分的形变从而引起的弹力，因此也是电磁力。

至于其他物质，内部结构不同，不一定是简单的阳离子和电子的相互作用，但广泛一点说，一定是化学键的作用，弹力和摩擦力都是由于扭曲化学键而产生的。而化学键的本质是什么呢？就是负电性的电子云围绕两个成键原子的正点性的核，也就是说，本质就是电磁力。