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游戏科学

Game Science

大超的必杀技,在现实打到人会有啥后果?

在超级英雄的世界里,好像物理定律就应该是失效的。如果我们做一个死理性派,一定要死磕出英雄漫画世界里的物理数字,是不是会让我们惊呆呢?答案显然是肯定的……

爱玩网 百万稿费活动投稿,作者 猫斯图,未经授权请勿转载

与《神奇女侠》同期推出的格斗游戏《不义联盟2》已经上线有一段时间了。DC英雄在这款游戏里乱斗成一团,纷纷使出自己的必杀绝招捍卫世界的和平……(好像说错台词了)既然是超级英雄,当然手上就轻不了,每个人的砍价本领都是显然带有超自然属性的。看着对手们漫天乱飞,操纵着英雄的游戏玩家大概也觉得爽到不行。但是在这样一个明显虚构的世界里,偏偏还有一些脑洞大开的死忠粉在寻找真相,为超级英雄们的技能做物理计算。算出来还真是让人大跌眼镜。

(0.电影看完,游戏也还是要玩的
电影看完,游戏也还是要玩的

美国一伙痴迷漫画和漫改游戏的科学家闲来无事,就设法把游戏里的胡说八道变得一本正经起来,严肃地用物理定律计算了超级英雄们的超能力。我们最好还是期待这些超级英雄不要在现实世界中对人类社会的秩序造成太多影响吧。

首先出场的是超人。这位威猛先生在电影系列中有过通过自身的超光速运转使地球时光倒流的光辉事迹,的确是捍卫人间和平的超级卫士。在游戏中,他的表现也可谓超凡脱俗。超人在《不义联盟2》中的大招是把对手击飞到云层之上,与云平行飞行,然后自己加速追上对手,迎面糊你熊脸。

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一言不合就上天

要让对手围绕着地球作平行的环绕运动,超人至少要把对手加速到第一宇宙速度,也就是7.9km/s.但是由于云层以上仍然属于大气层的范围,物体不能在失去外力的情况下持续做圆周运动,因此这个初速度一定还要大于7.9。可对手又没有飞出地球,所以这个速度也不会大于第二宇宙速度11.2km/s。取中间值,我们就假设是10km/s吧。

假设对手是一个70公斤重的凡人,根据动量公式他受到的打击力是700000kgm/s。这么说你可能没有概念,这个力相当于一辆30吨重的卡车以80迈的速度怼了你一下……这天生神力有多大,你就自个儿想去吧。鉴于超人在游戏里还能把体重270多公斤的大猩猩格鲁德也送上天,我们可以算算这背后的冲击力。揭晓答案吧,这相当于一台和谐号火车头全速撞在猩猩身上(手动尴尬)

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眼神杀,尴尬+1

同样能用超自然力量把人限制在无法施展力量区域的还有漂亮的黑金丝雀。她的技能是用狮吼功一样得“雀吼功”通过声波把对手死死按在地上。根据这伙专家的测算,这需要雀妹发出最低150分贝的声响。

大超的必杀技,在现实打到人会有啥后果?

分贝这个单位本身是一个数学概念,只是在声学中用的比较多。在声学里它表示的是声压级的大小,也就是一个声音造成的压力和人能够听到的最小声压之间的比值。由于这个比值可能很大,所以分贝还使用了对数算法来减弱数量级对结果的影响。简单说来,声音每增加一个分贝,其实人能感到的响度实则翻了好几倍。

早年间的开放式火车里,人声鼎沸、车轮和铁路叮当作响,这样的噪音也不过就是100分贝左右。站在100米开外听飞机引擎的轰鸣声,也才110分贝。等到声音超过120分贝,就不仅会让听者觉得难受,还更会造成听力损失了。可想而知150分贝是一个什么概念。

然而即使是这样的巨大声浪也是严重低估后的产物。150分贝相当于632帕斯卡的声压。按照许文生氏公式,一个成年人正面表面积为0.8平方米,在150分贝下受到的压力相当于50公斤的重物平坦在身上。对一个身体强壮的男性来说,这点重量并不会影响他爬起来。更何况受到这招攻击的都是些超级英雄或者大反派,这点压力根本压不住。

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光看就觉得分贝很大……

随便找一个超级英雄里不太变态的美国队长做对手好了(好像侵犯版权了?)。美队在注射变异血清之后能够卧推500多公斤的杠铃,权当他只用上肢把自己撑起来好了,他身上的压力也不能小于这个数字。折算成声压级,就是170分贝。这已经比近距离听火箭发射更响了,距离声音失真的阈值也只有一步之遥。所以说如果黑金丝雀真的想用吼叫的功夫压制敌人,大可以把他们弄聋而不是压倒在地……

闪电侠跑得快大家都知道,但是到底跑的多快呢?游戏里他可以拉着对手倒转时空,在金字塔和恐龙脸上各拍一下,再追回到当下让两个对手互相撞击……这样的速度已经超乎科学家们的计算,在这个脑洞大开的小视频里也只能用“really,really fast”来形容了。

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天下武功,唯快不破。理论上闪电侠才是最犯规的

那这种fast是不是科学,是不是让人有excited的感觉呢?我们来仔细分析看看。自从相对论提出之后,由相对论而引发出来的大众式思考是:既然在物体达到光速时时间会停止,那超过光速的物体当然就会让时间倒转啦。很多科幻作品里都有这样的设定。但做这个时光倒转梦的人往往忽略了相对论带来的另一个不可回避的现实:达到光速的物体自重也会变得无限大。我们知道物体的加速需要受力,而且加速度等于受力与质量的比值。(也就是高考考生已经嗤之以鼻的牛顿公式F=ma)。当物体自重越来越高最终达到无限大时,想让它再快一点所需要的力也就无限大了。反正人类暂时没有办法生产出无限大的力,大概也只有闪电侠可以。

自然界中科学家到现在还没有观测到真正意义上的超光速运动,仅有的一些也是由于一些光学幻觉,已经被从理论上纳入了相对论的体系。这也就是说,所有设定出来是超光速运动在自然界都是不存在的。不过这话也可以反过来说:真能超过光速的运动物体才是超自然的神奇存在。从这个意义上来说,闪电侠似乎才是所有英雄里最厉害的一位。和他随手就能跑出来的超光速、质量无限、推力无限比起来,其他英雄可以用数值衡量的能力真是弱爆了。

看完DC系英雄的科学分析,我们再来看看漫威。

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漫威全家桶

相对于DC关注漫画本身和游戏,漫威的电影普及化做得更好。漫威英雄正是通过电影大片和知名演员的加盟才在外围市场疯狂圈粉,风头压过DC一筹的。他家的英雄用科学去细探究当然也是让人目瞪口呆得强。

和大猩猩格鲁德有一拼的漫威英雄是绿巨人。这位大哥也是身大力不亏,满身横肉,发起疯来随手就能拆掉一条街。不过他的最主要身体机能还不在发达的上肢而在他粗壮的腿部。根据官方设定,绿巨人能用5秒钟就把670多公斤的自己加速到750km/h的速度。哼,百公里加速要3秒多的特斯拉简直是弱爆了。

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如果是绿巨人和超人呢……

按照这个加速度,绿巨人的双腿要给身体提供的推力在3万牛顿左右,这可是能把3吨物体拉离地面的天生神力啊。按照航空航天中的术语来说,去计算绿哥的推重比(尽管他还没有牛逼到可以上天),能达到40左右。这大概是美国航天飞机主发动机的一半,是一般战斗机的20倍以上。这么大的推重比要用一副肌肉做到,最关键的问题恐怕不在绿巨人的力气有多大,而在于他的筋骨有多结实吧。

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不过绿巨人的天生神力即使是在漫威的世界里也还是有一个旗鼓相当的对手的,那就是神奇四侠里的石头人。这位受了宇宙辐射的大块头自重230公斤,比绿哥小了一半,但是经过长年训练他的力量等级已经达到了100吨。这相当于现代港口吊车的平均提吊水平。现在人类能造出来的最大的原地起吊机械来自英国,能够吊起5000吨重的货物,不知道石头人能不能再加把劲,把力气练到这个级别呢?和以前写文章分析过的奥特曼官方设定不靠谱一样,尽管官方给出了准确的参考数字,但其实这些虚拟英雄的现实表现远远高于数字给出的能力。比如石头人的力量在前期只有5吨,但他能在2005年的电影中一出场就单人拉住一辆滑落大桥的消防车。由于消防车里装满水,往往比装着有更大孔隙率的货车还要重。满载的重型消防车可以重达55吨,即使是轻型消防车也有十几吨重。石头人在紧急向前扑的情况下还能一把拉住,力气肯定是不止5吨的。

除了比力气大漫威世界里论速度也有不得了的人物,快银就是能和闪电侠一比高低的人物。但可能因为漫威的主创人员对物理世界的扭曲更客气,导致快银好像和闪电侠比起来弱了一大截。

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海报也还是闪电侠要快一些呐

快银在官方的设定中比较光辉的事迹是用两秒钟从西藏跑到了印尼。这当中有5000公里以上的距离吗,折算一下也就是……2500km/s?哇哦,还记得前文我们提到过的第二宇宙速度吗?也就是物体能够摆脱地球引力的极限,是11.2km/s。快银的速度远远超过了这个限制。事实上,宇宙速度中最大的一位成员“第四宇宙速度”也只有525km/s而已。而凭借这个速度,物体已经可以做到脱离银河系了。当然银河系的具体质量和大小至今未知,但2500km/s的速度确实已经明显远远大于人们能够想象的上限了。所以快银还真是名不虚传。

但是快银的这点速度和闪电侠的比起来还是差得远,距离无限大的质量和威力还有着不可逾越的鸿沟。根据简化了的狭义相对论质量公式,高速运动的物体质量和物体的运动速度平方和光速的平方之比值有关系。虽然快银跑得比香港记者快一点,但跟光速比起来还是小了点。最终的质量增加量在一般的体重秤上都体现不出来。但凭借这样的速度,快银手抓子弹或是打出千钧之力还是可以做到的。

大超的必杀技,在现实打到人会有啥后果?

脑洞大开地分析了一大篇超级英雄的超能力科学依据,估计会招来许多美漫粉丝的狂轰滥炸:“在虚拟的世界里找科学依据,作者你的生活是多么乏味?”但你绝不能因此就觉得分析这些的人不是狂热的粉丝。窥探偶像生活的本能贯穿在所有粉丝的内心深处,用一些特殊的视角去重新审视自己的偶像并没有错。超级英雄的设定尽管往往是漫画家一拍脑袋想出来的,但一以贯之的是人们对世界真善美的追求。既然物理是描述世界真相的最底层语言,用物理的视角去分析这些大人物又有什么错呢?

大超的必杀技,在现实打到人会有啥后果?

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作者猫斯图

单机游戏骨灰玩家,写作快枪手。

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