空想科学读本 第二卷 3A
作者:慢慢就会无呢个人      更新:2017-12-19 12:26      字数:9709

(请记住小说网的网址) (请记住小说网的网址)第三部这种怪兽真的存在吗?

怪兽很有魅力。凌驾于地球生物的庞大身躯、一把就能撕裂大厦,发出谜一般的光线……怪兽拥有各种特殊能力。

但是,与来自外星的超人英雄相比,它们感觉更有真实『性』。像鸟一样在空中飞的飞行怪兽、像鱼一样栖息海里的水中怪兽、像鼹鼠一样挖土前进的地底怪兽……它们都仿效自然界生物老老实实活着的嘛。

第三部要思考一下,这些怪兽实际存在的可能『性』吧。住在空想科学世界的它们如果和我们在地球上一起生活……光想就很兴奋吧。而在最后,我们将以科学来判定空想科学世界中谁是第一强,作为本书的总结。

飞天怪兽※

旋转喷『射』飞行的龙龟加美拉会在空中变成烤肉!!

像鸟或翼龙一样展翅飞翔的拉顿※和混沌鸟※。拍着像昆虫的翅膀飞行的摩斯拉。就连体型上看起来完全飞不动的加美拉,也能靠喷『射』飞行神勇冲上天。

将这些怪兽的飞行方式和超人英雄做个比较,会发现一件重要的事情。怪兽的飞法都非常符合实际原理,奥特曼等超级英雄“只不过摆出趴着的姿势,啥都没交代就飞上天了”,两者相比差别真大。恐怕是因为超人英雄有想飞就飞的“特权”,相对地,怪兽要是没在画面上讲清楚,那就不准飞了。或许因为怪兽大多是配角、甚至是反派的缘故吧。

然而怪兽们不顾这种差别待遇,依旧活力十足飞来飞去。可是如果注意观察,会发现它们与自然界生物在飞行方法上有着微妙差异。

乍看之下它们飞的方法很合乎现实,可是在科学上真是如此吗?

※飞天怪兽

本文还没提到某只飞法超诡异的怪兽,那就是哥斯拉。在一九七一年的《哥斯拉对黑多拉》中,把尾巴抱在胸前,吐出放『射』能光线当推进力向后飞。毋庸置疑,这样只会使身体后翻、后脑勺猛撞地面!与其这样,不如像奥特曼啥都不说明直接飞就是了。或许怪兽就是无法摆脱必须交待飞行方式的宿命。

※混沌鸟(港译:加欧斯)

一九六七年《大怪兽空战·加美拉对混沌鸟》(台译:神龟大战飞天怪兽)中的混沌鸟。外形像怪鸟,飞行速度高达3.5马赫,比旧版加美拉3马赫还快。

※拉顿(火山怪鸟,港译:罗多)

一九母c,长约30公分。因为长度约等于12根手指并排的宽度,因而得名。还真是正如其名哩。

※血红素

血『液』中最为人熟悉的蛋白质之一。存在于红血球中,在肺脏与氧结合,把氧运送到周身细胞释放。关于hemoglobin的字源,heme为希腊文的血,globin则是蛋白质的一种之意。

※血青素

也是呼吸蛋白之一,存于章鱼、由于等软体动物及虾、蟹等节肢动物的血浆中,也有运氧机能。它原本无『色』,与氧气结合后会变成青『色』,因而得名。

全宇宙最不透明的透明怪兽

不管怎么做,透明人都会引人注目。只要没解决食物和血『液』的问题,就算把身体其他部分变透明,也不可能隐形。人类共通的梦想——变成透明人,就是被这两道巨大的障碍毁灭了。

不过要是就此结束讨论的话也太没意思了。总之先把这个难题束诸高阁,试着学学透明怪兽的方法吧。说不定能为透明化开辟一条新的活路。

透明原理叙述得最清楚的是《归来的力霸王》中的忍者怪兽撒旦※。根据《超人怪兽大事典》(小学馆),它的身体由中子构成,所以能够变透明。

这个设定的问题还真严重。中子是和质子一起枞成原子核的基本粒子。质子与中子是靠介子——一如汤川秀树博士所顶测——形成的核力※,结合成原子核,而让中子彼此拉住的则是万有引力。万有引力与电磁力或介子力相比起来非常微弱,所以中子若不是聚集得非常紧密,是无法构成物体。

完全由中子构成的物体只有中子星,那是巨大的星球被自身重力压溃造成的。说到它的密度,1立方公分就高达10亿吨。如果怪兽撒旦身体的密度也这么高,换算起来,身高45公尺的它体重绝不会少于200京※吨。这等于地球重量的3千分之1。

这下子可不得了。离撒旦还有100公尺远,就会受到地球重力130万倍的引力!地上所有物体都会被强力吸到撒旦身上去[图二中子怪兽会把地上所有东西都吸过去。]。要是归来的奥特曼站在撒旦的100公尺外与之对峙,0.003秒内就会撞到撒旦身上。撒旦出现在日本的话,地球的自转轴会在一瞬间向撒旦的所在地偏移2公里,然后就像用手去戳旋转中的陀螺,地球的自转会开始混『乱』,自转和公转周期都会变长。而撒旦本身呢,则会像拿根铁棒『插』西瓜似地压碎大地,直接坠入地球中心。

在這種情況下,我想已經沒人在乎撒旦是不是透明的了。无论如何,只由中子構成的物体,是填得满满地没任何空隙,连光线也穿透不过。其实撒旦应该是全宇宙最不透明的怪兽才对。

※忍者怪兽撒旦

在《归来的奥特曼》第19集〈宇宙来的透明大怪兽〉中登场。该剧在此之前都没有宇宙怪兽出现,但从贝蒙斯坦开始连续出现,而且为了强调“外形生物入侵”形象,提出“身体由中子构成”这种了不起的设定。不但能消失,还能穿透高楼大厦……倒是有一点,体重才3万2千吨,比起别人可说是轻得出奇,该不是中子里混了面粉吧?

※汤川秀树&介子力

一九三二年英国物理学者查德威发现了中子,了解原子核由质子和中子构成。问题是这两者以什么力结合?日本的理论物理学者汤川秀树从电荷粒子间以电磁场产生作用力来类推,认为质子和中子是由未知力场结合的。若这力场适用于量子论,也会有某种伴随立场的粒子。而从力的有效距离大小推测其质量在质子和电子之间,故称“介子”,力场称“介子场”。以汤川理论为开端,物理学产生了基本粒子论之领域。汤川博士也因此在一九四九年为日本拿下第一座诺贝尔物理学奖。介子力最近改称“核力”或“强交互作用力”,但笔者觉得“介子力”感觉比较合,故文中仍沿用此名词。

※京

数字单位,10的16次方,1兆的1万倍。京上面还有“垓”。这都不是日常生活会用到的单位,如果硬是要举出具体范例,那……地球质量为59垓7400京吨。

内隆加有够吵

撒旦的理论马上就出局了。那么在初代《奥特曼》剧集登场的内隆加※又如何呢?它可是透明怪兽的元祖喔。

根据《超人怪兽大图鉴》(小学馆),内隆加的细胞由玻璃纤维构成。这样就能透明化?

很可惜,这么一来问题更多了。玻璃纤维在一根一根的情况下虽然是透明的,可是众多纤细纤维聚集一起,就会像碎掉的挡风玻璃那样变成白白的。而且只要它一动,玻璃纤维互相摩擦,会发出令人『毛』骨悚然的叽嘎声。到头来,内隆加不但不透明,还会发出怪声音,让人大皱眉头,一出来马上就会有人通报科学特搜队把它收拾掉[图三半透明而且吵得要死,透明怪兽变成“噪音怪兽”。]。

啊,就连元祖透明怪兽内隆加的原理也一下子就『露』出老大破绽了。透明化的研究就此宣告失败吗?!唉,没办法,只好自作主张更改设定吧。且假定内隆加的身体不是玻璃纤维,而是由一体化成形的玻璃做成,如何?可是,变成普通的玻璃块就不能动了。还是一厢情愿想成能自由伸缩的玻璃吧。

※内隆加

出现在《奥特曼》第3集〈科特队出击〉的透明怪兽。能从头部的角吸收电力转为己用。吸收能源的角与另外两只触角结合会放电。平常是透明的,但有时吸收电力会暂时现形。据说很长寿,第一次出现是江户时代,被名叫村井清卫门的武士消灭……曾有如此记录。不过它没死。栖息地底的内隆加从水力发电厂的地下电缆吸取电力成为自己的能源,最后终于巨大化浮出地表。话虽如此,既然能变透明,那和奥特曼打斗时干嘛现形呢?(译注:不然观众要看啥?奥特曼和空气打架吗?)

为何玻璃杯还是看得见?

但就算用上这种根本办不到的假定,还是不见希望的曙光。

“内隆加的身体是玻璃做的,玻璃是透明的,所以内隆加是看不见的”,这个内隆加三段论法中隐藏着“透明等于看不见”的前提。

如果这个前提成立,那世上就没人能看见并拿起“装着透明的水的透明玻璃杯”了。“透明”和“看不见”根本是两回事。

人的眼睛之所以能看见透明的东西,是因为有“折『射』”※。光线通过不同物质交界面时,行进路线会偏折,这就是折『射』。一旦有折『射』,物体另一侧的景象看起来会歪斜,所以我们知道这物体存在[图四因为有折『射』,所以透过玻璃看的景『色』会歪曲。]。

光在不同介质中速度不同,因此产生折『射』现象。以在封闭车道上全速行驶的车辆为例,如果左轮偏离柏油路面压到草地上,方向盘会不由自主左转。这是因为车轮在草地上滚动的速度比在柏油路面慢,所以左轮发生和煞车同样的效果,导致车体转向。

光在真空中的速度是秒速30万公里,但是进入介质就会变慢。在水中只有秒速23万公里,在钻石中是秒速12万公里。当光线以斜角『射』入不同介质的交界面时,就会发生如前述车子的情形,向物质一面倾斜。

将“光在真空中的速度”除以“光在某介质中的速度”得出的比率就称为该介质的折『射』率。在气体或『液』体中放进各种透明物质时,会因为折『射』率不同而引起折『射』现象。玻璃的折『射』率是空气的1.5倍、水的1.1倍。因此装在透明玻璃杯的水和空气中的水相比,前者更容易被看见。

生物身体大部分由水构成,所以如果生物是透明的,表示折『射』率和水差不多。水中有不少看起来透明的动物,如水母、玻璃鱼※、墨鱼的幼鱼等等。

可是它们从水里捞起来之后就看得很清楚了。

也就是说,不论再怎么透明,只要折『射』率和空气差太多,在空气中就会被看见。透明怪兽真要大显神通的话,它们身体构成物质之折『射』率必须和空气差不多,例如氦气、氢气、一氧化碳……全是气体嘛。

生命活动不能缺少由许多元素构成的蛋白质和dna※,而它们都是光靠气体无法构成的复杂分子。最重要的是,身体如果由气体构成,没多久就和四周空气混一起了。这种透明怪兽一出现,连隐形都不必,瞬间就消失,当然接下来也不会再现身啦。

※反『射』与折『射』

透明的物体之所以能被看见,反『射』也是原因之一。光被物体表面反弹回来照进眼睛,该表面就被看见了。还有,如果角度刚好,有可能光在进入物体后无法『射』到外部,称为“全反『射』”。这时候,从透明物体另一边可以看到表面变成银『色』的。为免复杂,本文只讨论折『射』。

※玻璃鱼

身体大半透明,得名自内脏骨骼都看光光的特征。水族馆最受欢迎的是translucentglasscat,日本通称“透明鱼”“玻璃鱼”的就这家伙啦。还有一种叫大玻璃鱼的很好养,适合入门者。原种都来自东南亚。合理价位每只300~500日元。

※dna

脱氧核糖核酸。核苷酸中的核糖少一个氧原子。这是记载遗传密码的物质,分子构造中含有足以控制遗传『性』状的信息。去氧核糖两端连着磷酸和碱基形成核苷酸,核苷酸再聚合成长链,两条去氧核糖核酸长链之间以碱基配对,形成双螺旋构造。碱基的配对规则是腺嘌呤(a)对胸腺嘧啶(t)、鸟粪嘌呤(g)对胞嘧啶(c),而除了少数病毒,这种dna构造在所有细胞生物来说都是共通的。各种生物dna长度不同,人类一个细胞中所含的dna约1.8公尺。每个生物的“种”或个体之dna分子中的碱基对的排列顺序都有差异,个体所拥有的遗传基因差异即来自于此。dna是电影《侏罗纪公园》的关键,戏剧或小说中的侦察或身份鉴定上也常使用,甚至出现在日常对话中。

一消失就当场死亡!

才把开头的问题束诸高阁,马上又冒出来折『射』率的问题。好吧,既然如此……这个问题也置之不理吧。

为了打开通往透明人的康庄大道,我们就硬是如此假设吧:已经制造出和空气相同折『射』率的固体与『液』体,而且种类还多到数不清,构成生物体所需要的物质全部齐备。就用它们来构成内隆加的身体吧。这样总行了吧?

即使如此,要隐形还是没那么容易。如果用这方法变透明,最头痛的将是隐形的那个人自己。

首先是眼睛的构造。高等动物的眼睛由水晶体和视网膜构成。光线从瞳孔『射』进眼睛,经过水晶体的折『射』,成像在视网膜上,才能形成视觉。可是如果水晶体的构成物质折『射』率与空气相同,『射』进来的光线便不会折『射』,就无法成像。而且如果连视网膜也是透明的,光线只会穿透它,根本无法捕捉影像。

换句话说,在隐身的瞬间自己也啥都看不见了。这样一来,奥特曼和内隆加的死斗就变成爆笑剧“傻瓜忍者黑夜之战”※,想和敌人打肉搏战却擦身而过。

如果要留下目视机能,水晶体必须保有某种程度的折『射』率,视网膜也得不透明才行。如此一来,就算内隆加本身消失不见,也会留下两个不透明大碗公和两片亮晶晶的圆盘,并排飘浮在20公尺高的空中[图五透明怪兽如果想保留视力,就会变成这种恐怖的模样。]。科学特搜队看到还以为是坏蛋外星人的飞碟,立刻开枪『射』击。这样一来,到底是为了什么而隐形的啊。

还有一个『性』命攸关的大问题。

物质的折『射』率和分子的排列、接合紧密度有关。仔细观察加冰威上忌,会发现冰块周围的威士忌看起来摇摇晃晃的。这是因为冰块周围的温度差使分子排列起了微妙变化,造成折『射』率有所差异。

这正是透明怪兽的大敌,只要肌肉一活动,肌纤维的分子排列当然会改变。肌肉收缩也会产生热,这一来变化更厉害。只要一动,身体四周的光线会偏折,透过身体看见的景『色』就会摇动。

透明怪兽如果想要完全隐形,就得一动也不动。呼吸自不用说,心脏更不能跳动。生命活动通通禁止!当然,这一来,内隆加在隐形的瞬间就死翘翘啦。

※drifters

正式名称“thedrifters”。一九六六年为披头四武道馆演唱会热场表演,后在同年10月始播的《8时全员集合》中表演,大为走红。该节目在全盛期收视率超过30%,创造不少流行语。本文的“傻瓜忍者黑夜之战”是该节目前期大受好评的爆笑剧之一。

要隐形就得跑到没人看见的地方

就算拿出类似撒旦中子身体的“世上根本不存在的物质”,最后得到的还是“不可能隐形”的结论。暗中『摸』索只是让阻碍越来越多而已。

这样一来就没办法了。为了实现美好的透明人生涯,这些问题通通别理会,再从其他观点想想隐形的方法※吧。

一直拘泥在透明化上头,再怎么想也变不出透明人的。既然目的是隐形,就专注在这个目标上吧。

例如说,全身表皮都有类似“摄影镜头”“放影荧幕”机能的细胞,如何?背部的摄影细胞拍到的影像让肚皮上的荧幕细胞放出来。这么一来,身体另一侧的景象看得清清楚楚,中间就好像啥都没有了。

而且生物的细胞比电视画面的粒子还小,影像可能会非常『逼』真喔。这个说不定真的可行!

至于这种细胞存不存在,比目鱼或变『色』龙的细胞早有类似机能,只是比较原始,所以就把它想成是这种细胞演化来的,不就行了嘛。

然而这个起死回生的翻盘绝招还是有两个弱点。

第一个是内隆加身体庞大。就算它趴着,把超『逼』真的地面景象在背上放映出来,看起来将是地面隆起一大块吧。内隆加一走动,看起来就像地面有块隆起在移动。被巡逻中的科学特搜队看到的话,就会以为是地底怪歜出没,开枪『射』击。这家伙号称透明怪兽,却超容易被人发现蛮好玩的……

还有一个是远近感的问题。越远的物体看起来越小,越近的物体看起来越大,所以内隆加必须慎重计算看着自己的人到底离多远,才能调节播出影像的大小[图六保护『色』怪兽得制造出对应目击者人数的景『色』才行,真累。]。这家伙,明明要隐形,却得在意别人的眼光,这样下去保证会得胃溃疡和对人恐惧症,没多久就要去住院了。

万一有两个以上的人站在不同距离看它,那就『乱』啦。到底该以谁的眼光为优先来播放影像?看哪一个实力强?还是照长幼次序?内隆加这下子和承办公司尾牙的人一样,为了不知该如何安排座位而苦恼不已……

这么可悲的怪兽能大显神通的地方,只剩下无人的三更半夜,或者人口密度奇低的沙漠和冻原地带※了。那时内隆加会如此嘟哝吧。“啊,终于没有人在看了。这样就可以放心隐形了。”

※隐形的方法

像在《归来的奥特曼》登场的哥鲁巴哥斯那样用保护『色』来隐形的怪兽,出乎意料并不多见。只有一九六六年新版《摩斯拉》中幼虫摩斯拉会用保护『色』的效果隐形(片中叫“拟态”,但是它并非模仿另一种生物的特征,其实不能算。)

※冻原地带

北极海四周的高纬度地区有不长树木的高原,称为冻原。范围多在北极圈(北纬66度以北)内,经年低温下雪,因此地面冻结形成永久冻土层。不过最近由于温室效应,冻土开始融解,不再是“永久”了。融解的冻土会放出原本被冰在里面的甲烷气泡,这一来又让温室效应更严重,已经严重到快冒出怪兽的地步了。如果觉得长『毛』象怪兽太普通,那冒出别的怪兽也行。

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