互动科普

所谓钥匙，就是用来开锁的工具，在我们的日常生活中起着至关重要的作用。在与盗窃行为的斗争中，锁和钥匙发生着日新月异的变化。让我们来看看撬不开的锁到底有什么样精密而又复杂的构造。

锁是由不能转动的外筒和能够转动的内筒组成的。只要转动内筒，锁就能打开。当锁被锁住后，内筒和外筒交界处的弹子会使内筒无法转动。如果插入相对应的钥匙，不同锁具会通过不同的方式对内筒解锁，这就是锁的基本构造。

很长一段时间，全世界都在使用同一种锁，叫“弹子锁”。它的结构如下图所示。但是21世纪初开始，出现了一种被称为“picking”的撬锁工具，使用这种工具进行非法活动的情况愈发频繁。为了防盗，人们研制了用撬锁工具几乎无法撬开的高性能锁具，这种锁现在也逐渐普及起来。

旋转锁芯是一种将“旋转制栓系统”和“锁杆系统”结合在一起的最新型锁具。在这种锁内，外筒和内筒之间夹着一根被称为“锁杆”的长杆。当钥匙插入后，“旋转制栓”上缺口的方向会随着钥匙上不同形状的齿痕而改变，从而达到解锁的目的。

新的锁杆系统可以保证只有当所有制栓都处于正确的位置时才能解锁。因此，对于这种锁，撬锁工具几乎无用武之地。

此外，这种锁有11列并排的制栓，钥匙侧面的齿痕可以有2级深度，正面的齿痕又分成右面和左面各有4级深度可以选择。这样算来，理论上有可能做出1000亿种不同的钥匙。

图：弹子锁

弹子锁是由被弹簧压着的上弹子与下弹子组成的，这两部分不固定在一起。1.上锁时，上弹子会停在外筒和内筒的交界处。在这种状态下，由于上弹子的阻挡，内筒是不能转动的。2.插入钥匙后，上弹子和下弹子的连接处正好处于外筒和内筒的边界上。结果，下弹子可以随内筒部分一起转动。同时，因为有钥匙支撑，所以下弹子不会落下来。

（本文发表于《科学世界》2012年第4期）