为什么把铁丝掰弯很容易，掰直却超级难？

　　哪怕不是掰得特别平整掰回去也需要很大力气，把铁丝掰弯之后到底发生了什么？

　　图片来源：123rf.com.cn正版图片

　　金属何以能变形？

　　在高中我们就学到金属原子间的作用力很奇妙——它们是没有方向性的，所以好像将原子们沿着某个方向一起滑动到新的位置后（即变形），原子们所处的环境仍然和原来一样（原子们观察新环境后，没有发现任何变化）。

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　　如果金属变形的原理是这样，容易推出金属可以无限变形的结果（原子：每次移动后我都没看到啥变化），显然与金属只能有限变形的事实矛盾。更糟糕的是，按照金属原子一起滑动而计算出的金属强度非常高，也不符合事实。

　　所以金属变形的新理论出来了：位错滑动。同之前的滑动有什么区别呢？可以做这样的比喻，类似于毛毛虫行动：之前的理论认为，毛毛虫运动的时候，是所有腿一起离开地面，蹦了一条或多条腿的距离，对于毛毛虫有相当大的挑战；新理论认为，毛毛虫在运动中是只有一双腿挣开地面，以蠕动的方式向其他方向移动。这个离开地面的地方，就相当于位错的核心区域，其在3D的晶体中是一条线（想象一堆毛毛虫阅兵的时候，它们的拱起部位排成一条不怎么直的线）。

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　　故而，新理论成功解释了金属在变形之初进行的相当容易。

　　变形中发生了什么？

　　在位错滑动理论提出之后，又有补充位错的产生和纠缠理论（“毛线”理论），来解释变形为何变得困难。位错如我们提到的，位错的核心区域为一条线，在变形中不停的产生，逐渐变成盒子里一堆纠缠的毛线团，任何想让其中的毛线改变位置（或者增加新的毛线）都将是越来越困难的事（加工硬化），而进行到一定程度，甚至会导致盒子的破损。