Question

分子间为什么会有作用力呢?

Answer 1

1.首先我们要知道什么叫分子间作用力，分子间作用力是合力，它既有万有引力，又有电磁相互作用力。

2.接下来我们先来说说稍微简单一些的电磁相互作用力。

    我们来先了解一下偶极的概念。偶极就是分子中正负电荷在空间上分开（重合的话就被中和）,被分开的正负电荷称为偶极子.偶极子的电量与电荷间距（矢量）的乘积称为偶极矩.

    极性分子存在固有的偶极矩,即分子中正负电荷不能中和,一端带正电一端带负电.这种偶极是永久存在的.分子中的电子可以出现在原子核外的任意位置,但电子在空间的分布是有规律的（电子云就描述了这种规律性）.如果对时间平均而言,非极性分子电子云对称分布,负电荷中心与核电荷中心重合,不存在永久偶极,例如H-H分子.

    对于极性分子,固有偶极或永久偶极就是指这种平均效果而言的正负电荷不重合.

    一个非极性分子在极性分子的电场或外部电场（以下统称外电场）的作用下,电子云将偏向外电场的高电势端,从而具有偶极矩,外电场一撤销,这种偶极矩立即消失,这种偶极作用称诱导偶极.极性分子同样会在外电场作用下进一步两极分化,偶极矩的增大量就是诱导偶极矩.

    即便是非极性分子没有外电场,分子中的正负电荷的空间分布事实上也是时时不重合的（重合的概率为零）,任一瞬间都存在偶极矩,只不过对于非极性分子没有外电场时,对时间平均而言不存在偶极矩（故有偶极）而已.容易想象极性分子中同样存在瞬间偶极（没有外电场时,某一瞬间的实际偶极矩-固有偶极矩=瞬间偶极矩）.

3.分子间时不时地会产生瞬间偶极矩,原因是电子云的随机偏移。

    这样分子就会产生瞬间的极性,相同或不同极性的分子间相互作用，就产生了斥力或引力，即分子间作用力。以上就是电磁相互作用对分子间作用力的贡献。

4.那么万有引力又是什么鬼?它的实质是什么?

（1）量子力学的解释

    我们知道，由光子是物质的基本粒子来看，物质的构成本身没有意义，如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用，它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界，自己就是以纯暗物质的形式存在，尽管自己的寿命表现为无限长久，但是对环境、对自己没有意义，只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量，才能将自己的能量、质量表现出来，自己的光子信息才能变化，自己才能由生长到死亡，才能有自己存在的意义；这就是说任何物质，只要它存在，它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用，这样，物质的存在，各种作用力的存在，事实上，是通过自己周围的光子信息场完成的。

　　存在物质A，是物质A不断与环境作用光子信息能量，而表现自己的质量，当物质B存在的时候，由于B也要不断与环境的光子信息相互作用，这B就不同程度地影响了A周围的光子信息内容，从宏观的角度来看，是B挡住了来自A周围的光子信息，改变了A周围的光子信息场，从大的方面来看，是来自于左方的光子信息能量要多一些，来自于A的右方光子信息能量要少一些，宏观表现为B对A有一个作用力，这个作用力，是所有物质共有的，称为万有引力。

　　也可以说成是，由于B的存在，导致了A周围的光子信息力场的形状发生了变化，这个力场的形状发生了变化，本来没有B的时候，物体A是一种平衡状态，有了 B以后，光子信息的力场发生了变化，物体A的作用力，由于平衡变成了不平衡，人们自然会说，这是物体B存在的结果，是物体B对A的作用力。

（2）相对论的解释

    其实引力是不存在的。或者说引力只是这种现象的一种解释而已。它不同于其他力。事实上，引力其实是时空扭曲的表现，引力扭曲的是四维时空。

举一个二维的例子：

    一张绷直的橡皮筋网，放上两个质量不一，体积相同的球，网扭曲了。让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动，直线与（同一个）球的位置距离越近，轨迹弯曲越大。让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动接近两个质量不等的球，直线与两个球的距离相同，经过质量大的球，轨迹弯曲大。

    这些现象与引力相似，而且也有质量越大、距离越小，引力越大。

    物体由于惯性沿直线运动，但在扭曲的空间运动，表现出来就是受到引力影响。

还有一个例子：光经过大质量天体时会扭曲，但引力不能作用于光，所以解释就是光沿直线传播，在扭曲的时空中运动，就会扭曲。但光还是沿直线传播。事实上，万有引力并不是一种真实的力，而是时空弯曲的表现。

    综上两种对万有引力实质的解释，万有引力对分子间作用力的贡献就显而易见了，既可以说是一个分子改变了另一个分子的光子信息力场，又可以说是一个分子扭曲了时空对另一个分子造成了影响。

5.结论

    众所周知，分子的质量是很小的，所以，相比于电磁相互作用，万有引力对分子间作用力的影响可以忽略不计。所以我们也可以说，分子间作用力是一种电磁相互作用力。