摘要：這些物理線索一部分是由材料屬性決定，一部分是由物體的形狀決定，當人們觸摸某一物體的時候，會出現兩種情況：一種情況是你的手指按壓物體，手指會有反作用彈力。人們會認爲，找到能讓我們感覺“最柔軟的東西”似乎很簡單，你可以到五金店購買各種“柔軟材料”，也許你會從選擇橡膠開始，然後是棉花糖和泡沫，但這種方法存在的問題是人們很難確定事物的柔軟等級。

新浪科技訊 北京時間4月22日消息，據國外媒體報道，世界上有很多柔軟的事物：貓的毛髮、嬰兒皮膚、專業洗滌後的毛衣。如果有一種萬能的柔軟度指南，將宇宙中任何事物按照柔軟度進行排序，以上3種事物肯定會在前列。當然，這種柔軟度指南是很難收集的，因爲事物的柔軟程度一部分是靠主觀衡量，你需要組建柔軟程度評估小組來分析每一個事物，以及使用一些公平/統計方法均衡他們的結果。讓我們採訪了幾位材料科學家，看看他們是如何以自己的觀點評價權衡世界上最軟的事物。

查爾斯·德宏（Charles Dhong），美國特拉華大學材料科學和生物醫學工程副教授。

“柔軟物體的決定因素是材料質地和體積形狀”。

人們會認爲，找到能讓我們感覺“最柔軟的東西”似乎很簡單，你可以到五金店購買各種“柔軟材料”，也許你會從選擇橡膠開始，然後是棉花糖和泡沫，但這種方法存在的問題是人們很難確定事物的柔軟等級。事實上，你可以採用相同物質製成兩個不同物體，它們的外形決定質地堅硬或者柔軟，例如：人類頭髮非常柔軟，但是它是由角蛋白構成，這與人體指甲和犀牛角中所含物質相同。設計一些感覺柔軟的物體與材質有關，但也有一些微妙之處。

近期，我們發現人類不是通過感知單一的物質屬性（多數人可能會猜測“彈性模量”），而是基於兩種物理線索組合判斷物質的柔軟程度。這些物理線索一部分是由材料屬性決定，一部分是由物體的形狀決定，當人們觸摸某一物體的時候，會出現兩種情況：一種情況是你的手指按壓物體，手指會有反作用彈力；另一種情況是物體會擴大與你的皮膚接觸面積。這種手指壓力感和接觸面積結合在一起，可以形成人們對物體柔軟程度的物理基礎。因此，當人們接觸某一物體，在物體表面形成一個較大的壓痕，或者擴大皮膚接觸面積，將會感到該物體“很軟”。物體柔軟度的感知不僅是由材料的物理屬性所決定的，還與人類大腦信息處理有關。

我們對這些基礎研究揭示的可能性和可能出現的錯覺非常感興趣，同時，我們認爲人們有很多方法能夠找到觸覺極限，例如：我們接觸到最柔軟和最堅硬的物體。這表明有多種方法可以控制物體的柔軟度，或許未來可應用於虛擬現實領域，同時，該方面的研究還有助於我們揭示大腦如何處理和合成觸覺信息。

安東尼·羅雷特（Anthony Rollett），美國卡內基梅隆大學材料科學與工程系教授。

“大多數情況下，柔軟度通常與絕緣體性能較好的物體有關，例如：毛毯往往讓人感覺到柔軟，部分原因是它們的物理力度反應。”

當我們談及物體柔軟性時，我們通常會從“柔軟”這個詞開始，通常人們手指按壓一個柔軟物體時，它很容易出現彎曲變形。換句話說，你可以改變柔軟物體的形狀，而不需要太多力量。這就是工程師對柔軟的定義，但它的意義遠不止於此，因爲“柔軟”既是一種感覺，也是一種工程學概念。

還有方法可以讓人們接觸物體時感到柔軟，而不是完全獨立於物體的彎曲程度，或者其變形程度。物體柔軟度的另一個維度是它如何處理熱量，或者是它的絕緣性怎樣？人們會以不同的方式進行測試。但在大多數情況下，柔軟度通常與絕緣體性能較好的物體有關，例如：毛毯往往讓人感覺到柔軟，部分原因是它們的物理力度反應。但部分原因與它們不太容易傳遞或者傳導熱量有關，然而大多數凝膠摸起來有點溼，人們並不會將它與柔軟聯繫起來，儘管它們質地較軟。

因此，我認爲羽絨被可能是最柔軟的事物之一，部分原因是它的結構是多尺度，我猜測結構多尺度物體也是最柔軟物體之一，或者此類物質讓人們感到很柔軟。人們可以用一些柔順的材料製作地毯，但除非這種地毯是由羊毛編織而成，否則將很容易鬆垮，不再有柔順的觸感。但是羽絨被的多尺度結構會給予皮膚一些特殊感覺，因爲它不太容易傳導熱量，會有一種溫暖的感覺，讓人們聯想到柔軟。

亞納·格塞維奇（Jana Grcevich），他是美國哥倫比亞大學天文學家和天文學外聯專員

“柔軟物質並不侷限於地球，我們觀測到一些怪異的星球，叫做‘超級蓬鬆行星’。”

有人曾問我：世界上最柔軟的材料是什麼？這個問題過於侷限，我冒昧地反問一個問題：哪顆行星最蓬鬆、最柔軟？

迄今我們觀察到4000多顆行星環繞其他恆星運行，但事實上這些系外行星僅是宇宙中行星數量的冰山一角，僅在銀河系就有數千億顆行星亟待人類探索發現。之前我們發現一些類似地球的岩石行星，一些神祕行星存在“兩個太陽”，還有一些完全被熔岩覆蓋的行星，同時，我們還發現一些怪異的“軟行星”，這是一種“超級蓬鬆”的系外行星。

任何系外行星反射或者釋放的光線過於微弱，與它環繞恆星發出的眩目光線相比，我們是無法觀測到它的光線。相反，從我們的角度觀測恆星前方的軌道時，由於系外行星的存在“阻擋”了恆星光線，這就是所謂的“凌日現象”。通過觀察恆星光線被行星阻擋的程度，天文學家可以判斷該行星的直徑大小，此外，通常另一種方法，我們可以獲得其質量大小。

對於軌道而言，行星引力對主恆星起到一定的拖曳作用，由於多普勒頻移（doppler shift）作用，行星對主恆星的規律性引力拖曳形成一定的軌道特徵，並在恆星光線色彩中出現輕微變化。行星的引力拖曳強度與行星質量密切相關，質量和體積結合在一起，可推斷該行星的密度，那些密度極低的行星，僅接近水密度的十分之一，這樣的行星被稱爲“超級蓬鬆行星”。它們的體積與木星十分接近，但質量僅是木星的1%。

地球上長滿青苔的山丘和沙灘可能是柔軟的，但令人感到奇怪的是，超級蓬鬆行星表面幾乎沒有柔軟的區域，這是因爲該行星密度極低。中學生做的一個簡單試驗將告訴我們日常生活事物的密度大小——它是下沉的，還是漂浮的？岩石密度比水大許多，所以會沉入水中，相反冰的密度較小，就會漂浮在水面。在我們的太陽系，土星的密度低於水，所以人們可以將其想象爲“漂浮在水面”的物體，但是系外超蓬鬆行星的密度甚至比冰更小，更接近於聚苯乙烯或者棉花糖的密度！

就像氣泡從水中由下至上升起，由氫和氦構成的行星，其密度比岩石行星低許多。土星密度比構成它的氣體密度略高一些，因爲上層大氣引力壓縮了下層大氣，因此存在密度接近棉花糖的系外行星。天文學家對此非常震驚：這太不可思議了，它如何在自身質量作用下不被壓縮至更高密度？

儘管專家們提出一些理論觀點，但超蓬鬆行星的謎團仍未解開，他們猜測超蓬鬆行星的大氣層被恆星加熱，使其變得蓬鬆，隨着時間推移氣體可以擺脫行星引力逃逸至太空中。或許從該行星上層大氣逸出的塵埃導致科學家對這些星球體積的誤判，或者是我們對行星密度的假設存在誤區，我們真正觀察到的是存在不透明光環的行星，它們擋住了源自主恆星的光線，從而導致我們對其體積的真實判斷。幸運的是，天文學家計劃尋找更多的超級蓬鬆行星，測量它們如何形成和演變，並瞭解超級蓬鬆行星的“柔軟程度”。

約翰·海耶斯（John E。 Hayes），美國賓夕法尼亞州立大學感官評估中心副教授。

“對於冰淇淋的柔軟程度，是結合可融性和作用力，需要用小勺挖才能感知冰淇淋的柔軟融化度；而對於T恤衫，人們感知的柔軟度是指我們指尖在織物上滑動產生的摩擦，也可能是壓縮力和彎曲力的某種作用。”

柔軟本質上是一種感知，這是大腦意識產生的，意味着僅能通過人類評估測量。對於任何人類的感覺系統，都有探測的極限值，存在最高值和最低值，在這些極限之外，我們無法分辨感知差異，即使是一臺機器或者儀器。人們可以想一下玻璃和鑽石的硬度，當人們指尖觸摸它們時，它們對人體皮膚產生的壓力大致相近，因此我們無法直接區分它們的壓力。

當然，以人類感知衡量事物是非常棘手的，因此當人們使用柔軟這樣的詞語時，在不同語境中會有很大的差異，例如：這塊冰淇淋比那塊冰淇淋更軟，這件T恤衫比那件T恤衫更軟。對於冰淇淋的柔軟程度，是結合可融性和作用力，需要用小勺挖才能感知冰淇淋的柔軟融化度；而對於T恤衫，人們感知的柔軟度是指我們指尖在織物上滑動產生的摩擦，也可能是壓縮力和彎曲力的某種作用。心理物理學作爲實驗心理學的一個分支，已對人類感知的事物柔軟度研究了150多年，研究如何更好地測量這種柔軟度。

這種細微的差別對於消費者認知和接受產品非常重要，例如：當人們在商店看到一件連帽衫時，通常做的第一件事就是手觸摸這件衣服，感受連帽衫的柔軟度。如果這件衣服不是特別柔軟舒適，他就會繼續尋找，因此理解和測量複雜的感覺對於商品經濟具有重要關聯性。人們日常食用的許多食物和消費品都是通過感官進行分析，同時，科學家基於傳統和應用心理物理學對這些感官進行量化評估，爲消費者提供合理化建議。

大衛·尼達漢姆（David Needham），杜克大學機械工程和材料科學教授。

“細胞膜是已知最柔軟的功能性物質之一。”

首先，什麼是柔軟度？1962年，弗朗西斯·克里克和吉姆·沃森因獲得“關於核酸分子結構的發現及其對生物材料中信息傳遞的意義”，而獲得1962年生理學或醫學獎，沃森指出，如果你想了解抑鬱，就去研究幸福，同樣，如果你想了解事物柔軟度，就應當先分析硬度。

因此，柔軟只是硬度的一個較低等級嗎？從工程角度上看，硬度是由材料對外力或者應力的反應來測量的，當前有幾種標準的硬度標度，例如：莫氏硬度標度。依據這一定義，它是由10種礦物按硬度遞增順序排列。

人們日常生活中有很多非常柔軟的材料，例如：羊毛纖維、棉球、果凍、羽毛或者薄而柔軟的磁帶，但哪種柔軟物質能夠支持地球生命呢？

細胞膜是已知最柔軟的功能性物質之一，它分佈在地球上每個細胞，在我過去40年的研究中，我們研究過磷脂細胞膜。事實上，這種細胞膜存在於地球上每個細胞中。細胞膜是由脂質雙層分子構成，僅有兩個分子的厚度，使用玻璃微量吸液管的特珠技術，可以在含有水溶液的顯微鏡室測量細胞膜的柔軟性，我們可以施加非常溫和的吹壓和吸壓，然後真實測量細胞膜的柔軟程度。在該情況下，柔軟度是拉伸和彎曲細胞膜的必備條件。

專家指出，細胞膜的柔軟度介於液體和空氣之間，液體有“多軟”？空氣有“多軟”？

當你將手指浸入一杯溫水，輕輕攪動，你會什麼感覺？當你手指在空氣中揮動，不接觸任何事物，這就是人們感受到空氣的“柔軟度”。（葉傾城）