从物理学的角度告诉你病毒为什么怕热

最近，全国各地都在对新型冠状病毒采取严格的预防措施，这种病毒会导致新的肺炎。各种保护方法已经通过社交媒体传播到全国几乎每个角落。许多人最近学到了一个知识点:病毒害怕热，还有数据表明新型冠状病毒只能在56摄氏度的热水中生存30分钟。

事实上，不仅新型冠状病毒害怕热，而且所有病毒都害怕热。这几乎是常识。冬季爆发的病毒性传染病也与病毒对热的恐惧密切相关。2003年，非典疫情在冬季开始蔓延，并在天气转暖时逐渐得到控制。事实上，气温的上升也有助于战胜非典。

这种病毒没有细胞结构，它的结构相对简单，外面有一层由蛋白质组成的保护壳，里面有核糖核酸或脱氧核糖核酸。病毒不能自我复制，需要侵入宿主细胞，通过宿主细胞中的设备来完成复制。这种病毒完全没有新陈代谢，在侵入细胞之前是惰性的。你完全可以说病毒不是生命，它们存在于化学和生物学的交界处，甚至它们只是一些无法复制的大分子。

在将病毒模拟成一些大分子后，我们可以从物理角度理解为什么它们害怕热。分子由原子组成。原子之间有相互作用。这种相互作用使得与原子间距离相关的势能存在于原子或整个分子系统中。当系统的势能最小时，系统最稳定。就像一个成熟的苹果，如果它还挂在树上，它是不稳定的，随时可能掉下来砸到你。当苹果落地时，重力势能变小，系统变得比以前更稳定。

除了势能的变化，苹果的动能也随着苹果的下落而变化，因为势能被转化为动能。同样，在分子系统中，不仅有势能，还有分子动能，这两种能量也会相互转化。普通的氧和氮通过共价键牢固地结合在一起。将两个原子分开相当于将地上的苹果再次抛向空中，这需要一定的动能来使重力势能增加。从宏观上看，分子热运动的平均动能只与温度有关，分子的平均动能随着温度的升高而增加。将氧气和氮气加热到几千摄氏度后，一些气体分子会分裂成两半。

消除病毒不需要几千摄氏度的高温，因为蛋白质分子是大分子，组成蛋白质分子的原子越多，一般来说保持分子系统稳定就越困难。原子之间的相互作用也是多种多样的，有些相对较大，在那个地方不容易断开。有些是相对较小的，分子热运动的动能只是稍大一点，而且在那个地方共价键很容易被破坏，因此蛋白质的结构也被破坏。病毒的外壳由蛋白质组成。如果蛋白质被破坏，病毒将失去活性。这就是病毒害怕热的原因。