如果把兩塊光滑平整的鐵塊放一起會合成一塊鐵嗎？

如果是在空氣中，兩塊即便是絕對光滑平整的鐵塊，它們對著放在一起也無法合成一塊鐵。但在真空中，兩塊鐵塊可以合成一塊，這就是冷焊原理。

在空氣中的時候，與空氣接觸的那部分鐵會吸附氣體分子。並且鐵還會被氧氣氧化，形成氧化膜。由於氣體分子和氧化膜的存在，阻止了兩塊鐵結合在一起，所以在空氣中不會出現冷焊的現象。

然而，在真空中，兩塊絕對光滑平整的鐵塊可以結合在一起，其原理在於原子擴散。可能有些人會有疑問了，鐵塊不是固體嗎，為什麽鐵原子還能運動和擴散呢？

事實上，只要粒子的溫度高於絕對零度（-273.15 ℃），其動能就會大於零，所以它們必然存在某些方式的運動，例如，平動（即平移運動，傳統意義上的運動），另外還有振動、轉動。無論粒子組成的宏觀物體呈現為固態、液態、或者氣態，或者其他物質狀態，組成粒子都會存在運動。只是與液態和氣態物質中的粒子相比，固態物質中的粒子運動幅度要小得多，並且這種運動不會改變物質狀態。在固體中，原子會不斷轉移、混合、交換位置，這就是原子的自由擴散現象。

在真空中，鐵的表面沒有氣體分子和氧化膜的阻擋，兩塊鐵中的原子可以自由擴散，它們最終也會形成金屬鍵，所以就能緊密地結合到一起。對於尺寸越小的金屬，越容易發生冷焊的現象，科學家發現直徑小於10納米的單晶超薄金納米線能在幾秒鐘內被冷焊在一起，所要施加的壓力非常低。

由於冷焊現象的存在，在太空中運行的航天器曾因此出過故障，比較有代表性的例子是NASA的伽利略號木星探測器。當年，伽利略號的主天線沒能正常展開，其原因就是天線的金屬骨架與其他金屬元件發生了冷焊。