当前位置:三七轻小说 > 其它文库 > 空想科学读本 > 第2部 看似当然,其实不然!

第三卷 第2部 看似当然,其实不然!

可怕的交通工具

就算是空想科学世界,像超人力霸王一样只凭身体就能在天空飞的人也是很少见的,多半都会好好地搭乘交通工具移动。不过可绝不能就此而大意啊!虽然外星人有搭飞碟,忍者有搭大风筝在天上飞,想变成机械身体的少年也有搭乘宇宙列车,可是他们所选择的交通工具是正确的吗?硬要实践的话,又会发生什么状况?

可怕的交通工具①

搭乘飞碟而来,宇宙猿人可利是天才还是脑残?

有一天,出现了来自宇宙的飞碟……

以上写的景象,是在空想科学故事中司空见惯的一幕,不知从何时起,我们的脑子里已经把「外星人的交通工具就是飞碟」视为理所当然的事了。

可是,印象里这些外星人所搭乘的飞碟大多直径只有10公尺到数十公尺的大小,你不觉得这太小了一点吗?看看现实世界中,阿波罗登月计划里所用的农神五号火箭可是全长达111公尺、重达2491吨的巨物啊,用上如此巨大的火箭,才总算能够把人类送上月球而已!

(注:农神五号火箭

虽然近年来的话题都只提到航天飞机,但阿波罗计划所采用的,也是唯一曾成功地把人类送上月球的农神五号,其实是非常伟大的火箭,因为它可是把5‧6吨的司令船、23‧2吨的机械船、以及15‧1吨的登陆小艇,加起来重达44吨的重量,脱离了地球重力给送到月球去的喔。航天飞机则是用全重量2041吨的火箭,把78吨的轨道船送到300公里的高空中。就重量效率来说虽然是农神五号的2‧2倍,到达高度却只有1300分之1。农神五号在安全性及成本效益上虽然完全比不上航天飞机,但在性能和成果上可说是遥遥领先的。)

这些空想科学世界里的外星人,开着比这个小得多的飞碟,却能在无穷的宇宙中旅行。那他们这种旅行的真相会是怎样呢?

瞎猫碰上死老鼠式侵略

在空想科学的故事中,飞碟往往一出场就是「已经到达地球」的场景;然而这飞碟在到达之前的旅途中是怎么一回事,却从来没有演出过。

唯一例外就是宇宙猿人可利,他老兄可是在《宇宙猿人可利》的主题曲中就已经详细地说明了他来到地球的旅途过程喔。歌词如下:

「难忘被E行星放逐的仇恨,在宇宙中旅行途中正好看到地球,一定要征服地球。」

(注:宇宙猿人可利

自一九七一年一月播映至七二年三月的特摄英雄节目。节目一开始的名称是《宇宙猿人可利》,但从第32集就变成《宇宙猿人可利对铁超人》了,然后到了第40集又变成《铁超人》(Spectralman),从片名就反映了可利从主角的宝座上渐渐江河日下的惨状。果然长得太丑是不能当主角的啦。)

简单地说,宇宙猿人可利因为自己被放逐而心有不甘,所以要找颗别的星球来征服一下以泄愤就对了。反正是瞎猫碰上死老鼠,随便找哪颗星球都可以。所以好死不死就看上我们的地球了。对地球人来说,还真是给我们添了大麻烦啊。

请注意「在宇宙中旅行途中正好看到地球」这一句,可以东看西看到处看,这么看来他的旅行还真够轻松的嘛?而且可利就只带了一个心腹的部下「拉」,一共就这么两个人就出发去旅行了。前往其他星球的宇宙旅行,真的有这么简单吗?

根据《巨大英雄大全集》(讲谈社出版)一书,E行星似乎是位在射手座方向,距地球约4万光年的盖西提斯太阳系之第五行星。所以宇宙猿人可利是从E行星飞到地球的,他的旅途过程可以归纳如下:

①脱离E行星的重力。

②脱离盖西提斯太阳系的重力。

③在什么都没有的宇宙空间中,尽可能地加快到最高速。

④回靠近我们的太阳系时,减速到安全速度。

⑤一面对抗太阳的重力一面煞车,进入太阳系。

⑥一面对抗地球的重力一面煞车,着陆在地球上。

以上所列的每一道步骤,都必须耗费极大的能量【图1】。农神五号火箭全重量2491吨中,九成以上都是燃料,而光是步骤一已经全部用光光了;最后能降落在月球上的,只有全高7公尺,重量15吨的登陆艇而已。

(注:极大的能量

在空想科学的世界中,大多数都是用火箭逆喷射着陆的。那就是直接用引擎的力量来达成第六项啦。虽然这种场景出现得太频繁所以看起来好像简单,但其实这和第一项一样是个需要耗费同样能量的费力步骤。由于现实中的火箭都还没实用化至此一地步,所以都是用降落伞下降的。)

而要完成步骤二到六也都需要耗费巨大的能量,这么说来,光靠一架飞碟就想飞到地球来,根本不可能嘛!咦?这么快就得到结论了?

但是我们宇宙猿人可利可是智商高达300的天才科学家呀!凭他的科学力量,或许单靠一架小飞碟就能完成宇宙旅行了喔?

为了追求此一可能性,我们就把眼光放在目前已明白其原理、而且燃料最轻的光子力火箭上吧。虽然说在现实世界中离实用化的阶段还很远,但是要得到相同的能量,它所需要的液体燃料之重量只要化学燃料的67亿分之1!

(注:离实用化的阶段还很远

质子和电子各有与它们相同质量却相反电荷的反粒子,而正粒子与反粒子相碰就会湮灭而放出伽玛射线,将此射线用镜子反射并利用其反作用力前进,这就是现在所提倡的光子火箭原理。但是如何得到做为燃料用的大量反粒子,以及如何储存这些反粒子、不让它们与正粒子起湮灭反应,以及如何造出能承受伽玛射线能量的镜子等等,这些堆积如山的问题都还有待解决。)

然而光子力火箭也有个严重的缺点。因为是用发出光的反作用力前进,所以虽然可能得到高速度,出力却很弱,就像汽车用四档很难上坡一样。所以要用它来脱离E行星及盖西提斯太阳系,并且入侵我们的太阳系和地球,保证不适合。

那么,用普通的化学燃料火箭来脱离及侵入行星,而在途中的宇宙空间里则使用光子力火箭,改成这种多段式的混合构造如何呢?

在这种情形下,火箭势必要造得更大才行了。其大小虽然根据飞行速度不同而有所差异,但要进出这两个太阳系各自都要花上三年,还要在长达4万光年的旅途中让可利得以活命才行。假设可利的飞碟重量为50吨,试着计算一下所需的火箭大小……呜哇!全高4万公里!这高度是地球直径的3倍多啊!简直就成了打击乐用的木槌嘛【图2】!一个被判放逐的罪犯,竟然还敢要求国民为他建造这种东西,保证会被其他猴子痛揍一顿。

(注:全高4万公里

要火箭飞出很高的速度,就要装载大量的燃料。具体的大小,只要回顾一下它的旅途就会清楚了。以下说明这四段式混合火箭从上到下的构造:首先是飞碟下面的第四段液体燃料火箭,这一段是为了侵入太阳系之后的三年减速到着陆地球为止的火箭。就算把引擎和燃料槽的重量减至与飞碟本身同重,光是这段就要有飞碟的4万8千倍重。其次第三段是为了把速度从光速的99‧999999%减速下来的光子力火箭,而这又需要有前面包括第四段火箭及飞碟在内的全部重量的2万8千倍重,最下面的第一段火箭是用来脱离E行星和盖西提斯太阳系的重力用的,所以要有上面所有重量的4万8千倍重。到头来,这四段火箭的重量是飞碟的190京倍重。如果可利的飞碟有50吨,这火箭的总重量就是9500京吨重。如果把农神五号放大到这种重量,全高就有4万公里了。)

没办法,既然如此,只好改用一些原理不明的原理了,例如说,改用空想科学世界中最最司空见惯的「反重力」如何?

(注:原理不明的原理

不同于电气力或磁力,重力并没有相反的力量。因为没有观测到这种现象,所以也没有研究。因此,反重力的原理完全不明。)

现实中的重力,是与距离的平方成反比的引力。我们就假设可利所用的反重力发生装置是依同样的法则来产生反重力的力量好了,这一来,就可以像来自太阳系以外的陨石,在重力作用下越来越快地靠近过来,反过来用反重力,就可以不费燃料地加速飞出去了。

假设盖西提斯太阳与我们的太阳具有相同的质量,E行星也与我们地球的轨道半径及自转、公转都相同这个反重力飞碟所能达到的最终速度是秒速44公里,若以地表的音速为基准的话,就是音速的130倍。

嗯,这样就没问题了吧?虽然有那么一瞬间稍微放心了,可是想想宇宙的广大,其实这样还是太慢了。用这种反重力飞行,假定要从地球飞到冥王星轨道,也要飞上4年8个月啊!

不过还是值得庆贺,因为这一来,总算可以单靠一架飞碟就能在宇宙旅行了,宇宙猿人可利的梦想就能实现了……吗?

没看见的四百亿吨!

话说回来,这样也只不过是刚刚脱离了盖西提斯太阳系而已。根据设定,接下来还要在长达4万光年的宇宙空间中飞行。用光的速度也要飞上4万年这样真的能活着飞到地球吗?

在现实的科学中,物体是无法以超越光速的速度运动的。但是,若以近乎光速的速度飞行的话,时间的流动会变慢。如果根据此一原理计算,可利的飞碟以自由落体的5倍以上之加速度,加速到光速的99‧999999%飞行4万光年的话,虽然外界的时间过了4万年,但在飞碟中却只经过了9年而已。喔!这对可利来说,真是天大的好消息啊!

可是……要怎样才能加速到此一速度呢?一旦脱离了盖西提斯太阳系,就来到四周没有任何星球的空间中这一来反重力就没力了啊。只好使用光子力火箭了。到头来,还是非得用火箭不可嘛!要达到光速的99‧999999%的话,就算是用全宇宙效率第一好的光子力火箭,也需要极大量的燃料,几乎要占去火箭全体重量的99‧993%。也就是说,除了引擎、空燃料槽、以及最重要的飞碟本身所加起来的重量,还必须装载比它们还重1万4千倍的燃料才行!要是引擎和燃料槽加起来也和飞碟相同重量的话,就要准备飞碟的2万8千倍重量的燃料。

别忘了,到达的时候要减速,所以还需2万8千倍种的燃料才行!如果可利的飞碟是50吨重,那这2万8千倍重的140万吨燃料还得先带好,所以出发时加速用的燃料重量还要再乘上2万8千倍!也就是说,我们只看见宇宙猿人可利开着一架50吨的小飞碟来地球,却没看到他在之前的旅途中曾经搭乘着400亿吨的巨大火箭。如果做成农神五号的外型,全高会达到28公里!啊啊,到头来,光靠20公尺大小的飞碟是无法渡过宇宙大海的啊,真是太可惜了。

猿人拉要有一个梦

不过也好,至少我们明白,只要有反重力发生装置和400亿吨的光子力火箭,可利就能来到地球了。话虽如此,光是离开和进入这两个太阳系就要花上9年4个月,而在其中遥远的宇宙空间里要9年,加起来他们要在飞碟中住上18年4个月!这么长的一段岁月里,可利与他的部下拉要如何度日呢?

这两个人,不,两只猿人在飞碟里的招年中只能你看我我看你,而且还是在一个小飞碟的封闭空间中!想逃都没处可逃!光是用想象的就够痛苦啦!

(注:只能你看我我看你

虽然对别人的相貌指指点点是种有损个人品格的行为,不过这两位的脸也太……算了,反正在他们故乡的行星上应该大家都是长成这样,所以他们本人大概不会觉得看了很难受吧。不过根据角川书店复刻的漫画版《铁超人》一书,E行星是地球的1‧5倍大小,而猿人的人口为5千万人左右。所以该星人口密度只有地球的270分之1。具有高度文明的星球人口却如此稀疏,可见他们的繁殖力远

低于人类。果然他们还是因为长相缘故,所以对繁衍子孙没胃口吧。那这么说的话,万一看见了美丽的地球女性,说不定就春心大动了?可见遇到长得太丑的外星人来地球,还是要多加防范为妙。)

尤其是拉,他更痛苦,因为这两人,不,两只猿人的身分地位有差。一个是天才

科学家的上司,另一个是孔武有力却脑袋空空的军人部下。恐怕洗衣烧饭打扫裁缝等诸多杂务,统统得由拉一人,不,一只猿人全部包办了啊【图3】!

据说猩猩等动物遇上压力时,经常会有脱毛、咬手指等等行为,想来可利和拉在长达挌年的旅途中必然尝过这等滋味这飞碟要能平安达地球,还得靠拉一路上耐得住性子没叛变才行。但是有什么事能支撑着他忍下去呢?

笔者我认为,恐怕拉是有一个伟大的梦想的。那就是可利答应过他,只要成功征服地球,就让他当二头目!所以虽然现在只有两个人,不,两只猿人,全船第二大就等于是最低贱的部下,可是只要再忍耐一下,征服地球上60亿人之后,自己就是一人之下,60亿人之上的二头目了!加油吧!拉!地球就快到啦!

遇到外星人该怎么办?

忍受了长达18年的苦难之旅,可利与拉终于到达地球了,重达400亿吨的火箭也已经统统用掉了,现在只剩下这架小小的飞碟了,非常轻便。

但这也表示,他们已经不可能再离开地球了。如果还想再度离开地球去宇宙,那就只能再造一架400亿吨的火箭了。

在这种情况下,谁还有这个鬼力气说出:「来吧!开始侵略地球吧!」这种蠢话啊?这两人,不,两只猿人回首漫漫来时路,八成只会说「宇宙旅行这种要命的事,打死我都不做第二回了!」然后,他们只会想能否在此地终老一生,埋骨于这个星球上吧。

(注:宇宙旅行这种要命的事

宇宙旅行中,不安的材料可是有无限多的:不知食物何时会吃完、万一空气清净机或空调停了的话该怎么办等等。绕地球飞行的国际太空站,上面的人员无论是肉体上或精神上都负担很大。不过,笔者我担任编剧的漫画《空想科学大战!》(中文版尖端出版)里,魔多大王何巴齐以及丝巾小妹等三人组却悠哉地搭乘飞碟登场。自己身为编剧,为何会编出这种非科学的剧情咧?)

对此时的可利与拉来说,最重要的应该就是不要让地球人讨厌他们吧。要是真的像故事中那样从公害中制造怪兽来攻击地球的话,只会让他们更加难以向地球人要求住下来而已。

更可悲的是拉,在这种局面下,他的地位比可利还低,所以从全船第二大降格成全星第65亿零2!全地球最低!既然如此,干脆脱离人类社会算了,保证会恳求人类:「求求你们,把我关进去动物园里吧!」那之前到底是为了什么,何苦熬上这18年的长途旅行啊……

宇宙猿人可利与拉的旅途,给了我们一个很好的教训:当我们看到外星人驾着飞碟来到地球时,千万别攻击他们,也不要觉得他们很可怕。想一想,人家可是历经笔墨难以形容的千辛万苦,才终于能驾着这架飞碟漂泊到地球的啊!

公元一五四三年,有一群葡萄牙水手漂流到笔者我的故乡种子岛,同时也把火枪传到了日本。之后在一八九四年,英国船只托拉梅尔丹号也是漂流到同一海岸。这两次海难生还的水手,都是因为受到当地居民的救助,才得以活下来。

(注:托拉梅尔丹号

当时去确认从海上游泳来的船员是否平安的人,就是笔者我的外曾祖父羽生太平。当船员们离开村子时,他们把原来要当食物的鸡留给村民当谢礼,现在当地名叫英吉鸡的这种鸡,就是当时留下的鸡的后代,至今仍然宝贵地饲养着。这也是南种子町的文化财产之一。这种鸡与一般的鸡交配所生的小鸡非常好吃。)

我们与外星人的关系也应当是如此。如果你真的遇到外星人,请对他们好心一点吧,就算他们长着一张猴子脸也一样喔。

可怕的交通工具②

忍者白影搭乘的大风筝,到底是谁放的?

说到《假面忍者‧赤影》这部古老的特摄剧集,令人印象最深刻的,就是那面大风筝。

(注:《假面忍者‧赤影》

自一九六七年四月播映至六八年三月的特摄影集。从飞驒深山叫出赤影的是木下藤吉郎,所以故事舞台是在一五七O年左右吧。(译注:木下藤吉郎就是尚未出头天的丰臣秀吉,故作者依此判断该剧年代。)可是他们的忍术也太夸张了。能从面具发射电击,表示他们能蓄积静电气,可是第一个成功做到此事的是一七四五年德国的克莱斯特(EwaldGeorgvonKleist),而第一个射出光束的是一八五八年德国的普吕克(JuliusPlucker)。诺贝尔要到一八六六年才发明炸药,但这故事中用炸药已经是理所当然了,就连一九四四年才发明的飞弹和一九六O年发明的雷射光等等,全都给它来个大杂烩,照用不误!时代的流动到底变成什么样子了啊?想来只有一种可能:其实赤影的忍术才是现代科学的源流,一切都是从赤影的忍术中发展的——就连汤川秀树和爱因斯坦其实都是赤影的徒子徒孙辈!这忍者真是伟大到不行啊!)

每当赤影或青影陷入危机时,空中就会传来白影的笑声,抬头一看,蓝天中挂着一面白色的大风筝,上面还写着一个墨迹鲜明的巨大「影」字。

这故事的舞台是日本的战国时代,也就是比莱特兄弟发明飞机还早了三百多年。正因如此,在这种时代能在天上飞的话,必然会成为强力的武器吧。而且看起来搭风筝还是非常舒服的一件事咧。

但是,这面「影风筝」真的没问题吗?如果做个一样的东西出来,我们也能用风筝在空中翱翔吗?

台风来了才能飞?

忍术并非魔法,必定有科学的内幕藏于其中。但是,这句话完全不适用于《假面忍者‧赤影》这部作品,里面演的,可是通常的忍者望尘莫及的超夸张忍术。(译注:这句话恐怕也不适用于现今任一部忍者作品,因为没有一部是不夸张的……)

因为在影片中,赤影和青影什么都不用就能在天上飞!还会出现身长数十公尺的大怪兽!坏蛋的眼球还可以巨大化到直径数十公尺!而主角赤影还能在分身后,一面编队飞行,一面从手臂上发射机关枪,又能从脸上的面具发出雷电和光束!

在如此荒诞无稽的世界中,白影还要靠风筝才能飞上天,可见他已经是非常老实正直的男子汉了【图4】。

但是,用那面风筝,真的能够自由自在

地在天空翱翔吗?

风筝的浮力决定于风速大小、风筝面积,以及风筝的角度。

(注:风筝的浮力

在此请把它想成空气分子冲撞风筝而弹回来时所产生的反作用力。虽然这样想完全无视其流体的性质,所以是很不完全的追求答案之法。牛顿也用过同样的方法挑战此一问题,但实验结果总是与预期不符。可是如果要用流体力学来算风筝的浮力又非常困难。不过也不能因此而不去挑战吧!所以,我只能尽自己最大努力计算了。如有错误请多包含。)

在滋贺县八日市市,每年五月都会放一面名为百迭敷(意为100张榻榻米大小)的大风筝,长13公尺,宽12公尺,重量据说为700公斤。这么大的风筝,只要保持与垂直方向呈35度的角度,就能得到最大浮力,只要在风速为每秒7公尺时,就能产生700公斤的浮力,让风筝飞上天。

而且根据计算,当风速达到秒速7‧5公尺时,浮力会增加到800公斤,这一来还多出100公斤的空间,让一个人搭上去足足有余。从这例子看来,白影的大风筝感觉好像还蛮容易实现的。

接下来要弄清楚的是影风筝的大小。因为找不到具体记载尺寸的数据,只好拿《东映特摄大全》(双叶社出版)书中的照片用尺量,再根据搭乘在上面的白影之身高推算。如果白影的身高为1‧7公尺,风筝的大小就是长2‧4公尺,宽1‧8公尺,面积为4‧4平方公尺。

这太小了吧?和八日市市的100张榻榻米大风筝相比,这影风筝才2‧7张榻榻米大!不用说也知道,意思就是其面积也只有它的2‧7%【图5】。人要搭乘在上面飞上天,非得有更强的风力才行。

可是从画面上看来,这影风筝的倾斜角度只有10度不到,所以浮力还比能得出最大浮力的35度角更小,甚至连一半都不到。

而且这个角度还会引发另一个严重的问题,那就是放风筝的绳子必须更长才行。当风筝要飞到100公尺高时,如果是倾斜35度角,绳子的长度为180公尺;可是如果倾斜度只有10度,绳子的长度就要有580公尺了。用手边的麻绳测量,1公尺麻绳的重量为150公克,所以580公尺的麻绳就有宙公斤重,这一来,当然又需要更大的浮力才行,不然风筝就飞不起来了。

(注:绳子必须更长

绳子的长度,大约等于从倾斜的风筝平面拉出一条垂直于平面、连到地面上直线的距离。虽然说绳子不可能是笔直的,会有弯曲,但误差也只有百分之几而已。画张图来看就明白了。当风筝飞到相同高度时,风筝的倾斜度越小,绳子就要拉得越远。当风筝的倾斜度与垂直方向呈35度角时,绳子长度为风筝高度的1‧8倍;若只倾斜10度,就要5‧8倍。)

更何况,在第4集的故事里,他还让赤影和青影搭便车一起上去。本来就已经够麻烦了,这下子该怎么办才能飞起来啊?

只好靠风力了。

假设赤影和白影一样体重70公斤,青影因为是小孩,所以是40公斤好了,风筝的重量可以按照面积比例算,所以影风筝本身重量约20公斤。再加上三个人和绳子的重量,大约290公斤。要撑起这个重量,风速需要……呜哇!秒速40公尺!

根据之前科学忍法——龙卷旋风的研究这根本是足以把人吹飞走的狂风。在风力等级表上写的是「会造成极大灾害,破纪录级的灾难」,真要刮起这种程度的风,避难都来不及了,哪还是慢吞吞搭风筝战斗的时候啊?

三个忍者搭着风筝,乘着狂风扫过,总算如愿以偿地到达现场上空,然而眼下只剩下无人的荒野,因为敌方忍者都还想要命,早已纷纷避难去了是也……

如果不想变成这样,白影一定要遵守以下三原则:(1)风筝面积要更大!(2)要保持35度倾斜!(3)绝对不可给人搭便车!

这一来,只要风速达秒速10公尺,白影就可以一个人搭乘着长4公尺、宽3公尺的风筝飞上天了。因为这风筝的面积大了3倍,而且绳子长度也只要上升高度的1‧8倍就够,从重量来算,也足以飞到100公尺的高空了。

不厌其烦地多试几次吧!

可是,看过《假面忍者‧赤影》的观众,应该都会有同样的疑问:这风筝到底是谁在放的啊?也就是说,到底是谁在地上拉着风筝的绳子啊?

八日市市的大风筝,是由130个人拉着绳子放上去的。白影的风筝呢?总不能出动全飞驒山村里的黄影、桃影、绿影等等数十名忍者在下面给他放风筝吧?恐怕只好把绳子绑在一棵树上,由白影自己在空中操纵了【图6】。

(注:谁在地上拉着风筝的绳子

关于这个问题,本书的编辑问了个很基本的问题:风筝为何要用线拉着?不就只是防止它被吹跑不知去向而已吗?

风筝是靠着风压、线的张力以及作用于风筝的重力这三股力道的平衡,才得以浮在空中的。浮力是来自于风压,所以虽然把线放开风筝就会被吹跑而不知去向,但线的作用却并不只是为了防止此事。风筝线的第二个作用如下所述。风筝线把风筝向下拉,导致风筝向下倾倒,风筝下面就被风吹着,所以就产生了浮力。也就是说,没有风筝线,风筝也无法对风向保持一定的角度,就算被风吹跑,没多

久就会掉下来。换言之,就是因为有线拉着,风筝才会有浮力作用于真身。这和用狗炼拴住狗是完全不同的。

明白了吗?我的编辑啊。)

这一来,白影的影风筝出击程序如下:首先要先查好赤影和青影是在何处遇上危

机;接着要在上风处找一棵大树,把风筝的绳子绑在树上;然后随着风筝越飞越高,绳子也要越放越长才行,这样一来终于可以抵达现场上空了。

可是问题来了,万一途中风向突然改变了怎么办?还有,万一赤影和青影移动了地点,又该如何应变?

这下子只好慢慢收回绳子,降落到地面上,然后换个地点再找一棵大树,重新绑好绳子,再重新放一次风筝飞上去。如果还是无法正好飞到两人的上空,就只好再来一次了……

更何况,在空中操纵风筝也是很辛苦的。因为风筝承受着秒速10公尺的风力时,

绳子也有200公斤的张力,所以若想要让风筝往前方飘,就必须使出同样大的力气来拉动绳子才行,这相当于一个人背着三个人垂直攀索所需的力量。然而,就算你有如此强而有力的手臂这影风筝的移动速度,大概还是比走路还慢!

(注:垂直攀索

摔角选手经常用这种运动做训练。可是重达130公斤的话,就算手脚并用也很少有人爬得上去吧。)

果然毫无用处

飞上天这件事本身还算是容易的,但是要拿来使用可就相当不方便了。不但需要强而有力的手臂,而且完全无法如意的活动,所以对敌方忍者来说这反而是很容易打败的一种武器。

看到白影的风筝出现在上空,只要不慌不忙地慢慢朝上风处移动就好。一旦站在风从背后吹来的位置,白影所发射的爆裂弹和火弓箭等等都会被强风给吹回去,说不定还会打到他正下方的赤影和青影咧【图7】!

行有余力的话,还可以派手下去找绑着绳子的那棵树。虽然不清楚距离有多远,但风筝的起点一定是在上风处,所以保证可以在那儿找到绑着绳子的大树,那就是白影的命根子,只要把它切断,白影就会和风筝一起掉下来、身受重伤,然后就可以轻易捕获了。

面对敌人如此手段,白影又该怎么办才好呢?就算用投掷飞镖等飞行道具阻止他们,也只会因为逆风而被吹回来,赶紧着陆呢?也只能用200公斤的臂力拉动180公尺长的绳子慢慢降下来,等到他着陆时,早就累得半死,只是更加容易被干掉而已。

为了避免发生此一情形,只好叫赤影和青影两人去死守那棵绑着绳子的大树了!咦?可是,本来影风筝是为了搭救他们两人的危机而出动的啊?嗯,忍者的世界就是要互助合作……这样好像也说不通嘛?

可怕的交通工具③

骑海豚的海王子,在七大洋漂流度日?

超人神童骑在飞天鸟的背上,怪兽王子骑恐龙,鬼太郎则是坐在一群乌鸦吊着的秋千上慢慢飞行。在空想科学世界中,有不少人是乘在普通人不会坐的动物身上的。其中最有名的,就是骑在白海豚背上的《海王子》了。13岁的少年海王子骑在白色海豚路嘉的背上,遨游七大洋,这冒险事迹真是太浪漫了,也因此本作拥有不少狂热的影迷。

(注:《海王子》

原作是手冢治虫的漫画,勫画版则于一九七二年四月播映至九月,但与原作故事相去甚远。本稿是以动画版剧情为题材的,但没找到录像带可看……幸好一九九九年CS的家庭剧场有全部回放,给了我不少帮助。)

(注:白色海豚

全身纯白的海豚在自然界中是存在的,就叫做白海豚,栖息于北半球的寒带至亚寒带,身长约4‧5公尺,在海豚中算是大型的。喔喔,原来像路嘉一样的海豚实际上是存在的啊。但我还没高兴两下,就发现这种白海豚没有背鳍,只在背部中央有个类似的小小突起而已,可惜啊!那路嘉到底是什么呢?虽然动物中有所谓的白子,但那是因为身体的色素不足所致,所以如果是那种的话,应该会像白兔一样有双红眼睛。所以路嘉的身分还是不明。七大洋中有如此奇妙的生物存在,地球果然是充满魅力的星球啊。)

话虽如此,但他骑的可是海豚啊,要是实际去做的话,又会发生什么事呢?总觉得,骑在上面会不大舒服……

海豚可以骑吗?

海豚并不是鱼类而是哺乳动物,所以它的游泳方式也和鱼类完全不同。鱼类是左右摇摆身体而前进,海豚则是身体前后屈伸而前进的【图8】。既然是如此运动的,那还能骑在它背上吗?

向福冈的水上世界请教的结果,得到的答案是「不行」。

「海豚的背鳍位在背部中央。所以若是乘坐在它的背鳍后面,海豚就无法取得身体的平衡了。如果一定要骑在海豚的背上,至少也要骑在背鳍的前方。」

这是海豚专家给我们的良心建议。

在此,我们根据永井实所著的《向海豚学习流体力学》(奥姆社出版)一书之图示,可以看出海豚的背鳍前缘位于躯体的正中央部,可见海王子所骑乘的部位,就是海豚尾部3分之1的地方,也就是海豚的屁屁上。这样骑确实会造成海豚身体的不平衡,可是若是骑在背鳍的前面又很不好乘坐,这也是事实,而且没地方可以抓住。所以如果海王子一定要抓着路嘉的背鳍才行,那就只好请他倒过来面朝背后骑乘了【图9】。

看来只好跪求路嘉多多包涵忍耐,勉强让海王子骑在它背鳍的后面吧。毕竟不像其他的海豚,它可是海王子的代理母亲啊,应该不会有太多怨言吧。

可是,这么一来又会产生新的问题。如同前述,海豚的游泳方式是前后屈伸身体,所以海王子骑的位置是在靠近尾巴的地方,那就会上下摇晃得相当厉害,难道不怕会晕船,不,晕海豚吗?

(注:晕船

根据《世界大百科事典》(平凡社出版)一书,人类基于内耳前庭及三半规管的平衡感觉,以及来自眼睛的视觉和全身的深部感觉等等,都会经由自主神经传达至小脑,而小脑处理这些讯息以察觉肢体的姿势,再通过脊髓下达命令以保持全身的平衡。当搭乘莗船时,由于身体摇晃,导致前庭及三半规管送出异常讯号,会使自主神经失常,这就是晕车(船)。

由于主角只有自主神经和小脑,所以想靠意志的力量克服无论如何都是难以做到的。就算心静也无法自然凉,只能让身体去习惯了。)

根据前面那本书所述,海豚在游泳时,尾鳍的上下摆动幅度为体长的3分之1,以一幅海豚跃动的图来看,海王子所骑乘的位置之摆动幅度大约是尾鳍的4分之1。所以海王子所受到的上下摆动幅度为海豚体长的12分之1。

根据《奇幻动画相簿‧海王子》(少年画报社出版)一书所载的设定数据,测得路嘉的身长大约是海王子身高的2‧3倍,所以海王子身高若为150公分,则路嘉的身长就是3‧4公尺,所以摆动幅度只有其12分之1,也就是26公分。出乎意料的,摆动幅度并不算很大。

问题在于摆动次数,根据《向海豚学习流体力学》一书的说法,在一定时间内,海豚尾鳍上下摆动的次数与其速度成正比,而与身长成反比。海豚在外海的游泳速度为时速60公里,如果身长3‧4公尺的路嘉以这种速度游泳的话,尾鳍的摆动次数是……啥?每秒6次?这晃得太厉害了吧!以每秒6次的频率上下晃动26公分,海王子不晃到吐死才怪。

而且依此计算,当尾鳍向下摆到最低点时,接着下一瞬间就会以重力四倍的力道向上摆动。一般人所能忍受的力道,重力7倍就是上限了。所以海王子会被路嘉的背部向上空打飞到晕过去,接着在空中静止,然后被路嘉的背部以每秒6下的频率高速连击两大腿之间……对一个13岁的年轻男孩来说,如此遭遇真令人担心他的未来啊!

根本就是在漂流

为了避免以上这种悲剧,只好减少摆动次数了。如果每秒只上下摆动1次的话,海王子应该还可以忍受吧,顶多就是晕船,不,晕海豚而已。但是这种情形下,游泳速度就变慢了。摆动次数降为6分之1的话,速度也只有原来的6分之1,也就是只有时速10公里。如此慢吞吞地游,真的能遨游七大洋吗?

故事中,海王子的旅途相当远大。

(注:旅途相当远大

虽然海王子很辛苦,不过海豚可是远比他还痛苦得多。白海豚产于寒带至亚寒带,真海豚或瓶鼻海豚则是栖息于热带或温带。它们各自都有其适合生存的水温,因为水比空气更容易导热,所以住在水中的动物对水温变化极为敏感。要海豚从北极海穿越赤道去南极,就好像要一个人裸体去极地探险一样痛苦。真要为路嘉的健康着想的话,海王子,不要绕远路,直接去北大西洋找波赛顿啦!不,还是搭

船去比较对!)

最先是在日本的海岸与两只怪兽交战,接着前往北冰洋去接同族的人鱼少女,然后南下到赤道下方的海豚岛,穿越太平洋,来到麦哲伦海峡,再向西到马达加斯加海岸,之后又北上穿过红海到达地中海,最后到达北大西洋打倒波赛顿。拿出地图来量一量,他一共游了7万6千公里之远!

用时速10公里的速度游完如此长的距离,要花上7600小时,就算叫路嘉一天游上10小时不休息,也要游个两年多,而且还是在海豚背上慢慢地摇个两年多……。这已经不能叫遨游七大洋了啊!根本就是在七大洋漂流嘛!

那,一路上的食物该怎么办?海豚可以捕鱼吃,海王子可也是个人,总不能抓条活鱼就直接咬掉鱼头大啃生鱼吧?看来只好拿出神圣的欧利汉宝剑,切生鱼片来吃了;万一抓到的是鲔鱼或鲣鱼这种大型鱼类,还得高举宝剑,大喊一声:「欧~利~汉~!」再砍下去才行。

如果是普通人,最辛苦的事就是如何取得水分。海豚能生饮海水,并将盐分浓缩成高盐浓度的尿液排出,以进行水分调节。海王子可没带着蒸馏器这两年的海上漂流生活要如何过下去?

还有一个问题就是赤道附近的日晒。骑在海豚背上是没有东西可以遮阳防晒的,在笔者我的故乡种子岛,没有人要在盛暑夏日游泳,因为只要给太阳晒上一、两个小时,皮肤就会晒得通红,再继续晒下去的话就会晒伤了。要量这样再去泡海水,然后还-边日晒、一边在海里游的话这可就严重了……讲到这里,一个少年要骑海豚遨游七大洋的问题,已经多到堆积如山无法解决了呀。

(注:赤道附近的日晒

虽然赤道正下方的日照比日本冬天的日照强了90%,不过只比日本夏天的日照强2%而已。热带的可怕不单只是日晒强烈而已,而是在于每天都一直是夏天。真正要担心的果然还是路嘉,因为赤道的日照是冬天白令海的9倍强。如果它真的是寒带出身的,这就像是把一个习惯日本冬天的人派到日照比赤道还强4‧6倍的地方去出差一样痛苦,外加还有个海王子骑在背上,还得忍耐身体难以平衡的痛苦。路嘉为何要

受这么多罪去遨游七大洋啊?这全都得怪海王子的老爸老妈啊!一般人哪有把自己小孩托给海豚照顾的啊?笔者我也有两个小孩,想到这种行为就觉得不寒而栗。)

那海王子到底该怎么办才好呢?

这故事打从一开始就是他的13岁生日,白海豚路嘉告诉他:「你其实是海王子一族的末裔。」然后叫他要从波赛顿的魔掌下保护大海的和平……虽然说,也不是不能理解海王子你的心情啦,不过这种事可是关系到全人类的大问题耶!怎么可以自己一个人解决啊!遇到这种大事,不是应该马上打电话给海上保安厅报案吗?海上事件的紧急报案电话号码是118,可别打错啦!

可怕的交通工具④

镇河铁道999的舒适旅游,会造成行星灭亡?

空想科学世界中有许多交通工具,其中飞碟是很常见的——尤其是外星人的,还有很有可能实现的忍者大风筝,以及更奇特的骑海豚等等,然而我们现在已经明白,这些交通工具如果真的实现,光是坐上去就够辛苦了。

所以本章的最后,我们就来看看搭乘起来最安全舒适的交通工具吧。那就是:载着少年星野铁郎的梦想与希望,在大宇宙中奔驰的银河超特快列车999号。

透明管之谜

银河铁道999号,是来往于地球和仙女座大星云之间的梦幻超特快列车。地球到仙女座星云之间的距离是225万光年,换算成公里就是2130京公里,也就是JR铁路总长度的1千兆倍。

(注:《银河铁道999》

原作漫画一九七七至八一年连载于《周刊少年King》上,是指引许多少年宇宙观方向的松元零士老师之大作。一九九五年还画出续篇。电视动画版则是自一九七八年九月播映至八一年三月。话说回来,在全宇宙铺设铁路网,这是何等壮大的世界观啊。就算用光速铺设,光是从地球铺到仙女座大星云就得花上225万

年。东海道新干线铁路从东京到新大阪才552‧6公里,就花了5年才铺设完毕。若是照这速度,想在100年内铺设银河铁道,最少也要同时从2千兆个地方同时开始施工才行。本文所做的研究,参考了漫画版的内容。)

更何况这还只不过是其中一条主要干线的长度而已。银河铁道网是覆盖了整个银河系及全仙女座大星云的,所以若是把包括支线的长度统统加起来这总长度大到无法想象的程度,真的是极为壮大的设定。

可是……要在这宇宙的星球之间铺设铁路网,具体说来到底是怎个铺设法?

根据剧中人物梅特儿与车掌的说法,是铺设了一种肉眼看不见的无限空间轨道,而且四周有防护盾保护着……话虽如此,光这么说还是搞不清楚啦。不过如果仔细看漫画原作,在第73集〈宽松区域的妖怪〉里,有一幕是999号在透明的管子里行驶,管子的直径大约是5公尺。原来如此,就是把星球之间用透明的管子连接起来嘛。

可是这就有问题了。行星本身有自转,还会绕着恒星公转,要是用管子连接起来的话,那一自转就会把管子卷缠起来,然后公转还会缠绕得一塌糊涂,这一来,各星球之间连着的管子不就越拉越长吗?万一哪天啪的一声拉断了,银河铁道就不通啦?

先单纯地只考虑自转造成的影响好了。地球绕一圈为4万公里,假设这管子是固定在地球的赤道上,每-天转-圈,管子就多缠上-圈4万公里,100年下来就拉长了15亿公里。

可是冷静想想,相对于延伸到仙女座的全长2130京公里来说,这拉长的程度也只不过是0‧000000007%而已,根据《理科年表》一书,就连玻璃的延展性也有0﹒075%,换句话说,银河铁道的管子只要用和玻璃的弹性差不多的物质来建造,之后10亿年之内都可以质量保证不会拉断啦,这还真是个出乎意料的好消息。

(注:理科年表

在写「空想科学」系列书籍时,对这本资料用书的仰赖真是多到笔墨难以形容。说不定它对本书的贡献比笔者我还多。虽然是国立天文台编辑的书,内容却包括历法、天文、气象、物理化学、地质学、生物等等科学领域。第1部虽是历法,里面记载的可不是什么大安、佛灭或占卜之类的东西,而是每天太阳与月亮的运动、行星的位置、潮水的起落等等。虽然多半是给研究者用的资料,但像火山的体积、发明及发现的年表、目本人的平均体格等等,诸如此类让出乎意外的人来说也能看得很快乐的地方更所在多有。有志于科学的少年少女,务必将此书置于手边随时查阅。该书为丸善发行。)

但麻烦的是,999号沿途还要在许多车站停车,而且第一个停靠站就是火星。地球到火星的距离,最远时也只有3亿8千万公里,这条列车线可是长达2千多京公里的啊!哪有在这么近的一站就停车的道理?这简直就像从东京开往博德的新干线列车,结果才开了0‧02公厘就来个停车一样!

不只如此,因为地球与火星各自都有其公转,所以从地球到火星的距离是一直在变动的,最长与最短之间有将近5倍的差距。这一来,就算用弹性比橡皮筋还好的材质建造管子,管子还是一下就被拉断啦。

停车时刻严格是有理由的

果然,还是得从轨道的根本构造改进才行。

不要直接连结星球与星球,而是把干线的管子铺设在宇宙空间中,然后沿途每个星球上再建造分离的支线管子,通往各行星车站。只要在干线的管子上开个洞,然后每个行星自转到支线的管子恰好对准干线的洞口时,列车就趁那一瞬间钻过去!

也许有人会问:要怎么建造延伸到大气层之外的支线管子呢?的确,如果是从地上建造,那大概还没延伸到宇宙空间或成层圈的高度时,管子自身的重量就已经把下半部压垮。

(注:被自身重量压垮

把厚达6公分以上的嫩豆腐放在桌上,它的下部就会被自身的重量压垮。因为物体的强韧度取决于在面积上施加多少力道,所以底面积有多大,就决定了上面能堆多高。即使是更硬的物质也一样。在地球上,是无法用水泥建造高度超过2千公尺以上建筑物的(不考虑圆锥型的话)。

牵拉的构造也是一样。超过一定的长度时,就会由于自身的重量而被拉断。即使是最强韧的钢铁「麻时效钢」也只能拉到30公里长。现在虽然有种名字长到可怕的物质叫p-phenylenebenzobisoxazole(简称poly),是目前能承受最强张力的物质,但最大极限也只能拉到400公里长。要如何制造能达到地上14万公里高的透明管,大概是银河铁道的技术上最难克服之处吧。)

可是,如果把管子做得非常长,长到自转的离心力足以抵销管子的重量,就没问题了。以地球的情形来说,只要管子长达14万公里就可以了(译注:此亦为「轨道电梯」的概念)。根据地球的自转速度,这管子的前端会以音速32倍的高速回转!这一来,支线的管子要刚刚好对准干线洞口的时间,只有0‧00091秒!【图10】

只要抓准这一瞬间的时机,999号就能从支线钻进干线的管子里。可是万一不小心错过,就只能等待下一次支线的管子对准干线洞口的时机了,在地球来说就是24小时后……啊,难怪故事中有规定「999号的停车时间为该星球的一天」,原来如此,怪不得999号必须严格遵守发车时间了,原来是因为这个理由啊,绝对没错!

(注:停车时间为该星球的一天

太阳系的行星中,有些是停车时间很短的,例如木星只有9小时56分钟,土星就只有10小时39分钟。这也不至于非常急迫啦,倒是那些停车时间很长的星球才令人头大。例如水星就要58天又16小时,金星更要命,要243天又29分钟!幸好这两颗星球都是在地球公转轨道内侧的星球,所以朝外宇宙行驶的999号不经过。可是,漫画中的银河铁道也有地方支线的,如果每天从地球发出一班列车的话会怎样?从地球到金星的列车就必须在金星上一停就停个243天。等到它好不容易终于要发车时,已经从地球开来了242辆列车停在车站里了。山手线的列车一班可搭乘800人,照这样算的话,金星支线上因为停车而在此逗留的人口就高达19万人!看来当地旅馆业会非常兴盛。)

顾客至上也太过头了吧!

随便瞎猜乱扯的推论,没想到竟然解开了银河铁道的秘密谜团,真不知是该觉得高兴还是该觉得恐怖……。无论如何,至少这下子银河铁道就能畅通无阻地顺利运行了。那么,搭乘起来舒服吗?

在故事中,主角星野铁郎在列车行驶于宇宙空间时,经常没事就把列车的窗户打开,更严重的是,还曾经从行驶中的999号列车上摔下来过。

为什么他这么做却不会死掉?这当然是因为托管子里充满了空气之福,才得以不死啦。看来银河铁路公司为了乘客能够有个安全舒适的旅程,连这方面都顾虑到了,还真是运输业的典范啊。

不过仔细一想,这项服务还是有几个可疑之处。

首先,管子里的空气是打哪来的啊?为了让这条从地球直达仙女座大星云之225万光年的交通大动脉的管子里能充满1大气压20℃的空气,至少得在其中装进5垓吨的空气才行啊。可是,全地球大气层的空气也才只有5300兆吨,还不到所需要量的9万5千分之1。就算找得到地球型星球,然后把其上的空气拿来装进去,也要再找9万5千个。为了这条铁路的空气,把全宇宙9万5千颗地球型星球抽光空气变成死星,这简直是宇宙级超大型人祸啊!

(注:5垓吨

兆的1万倍是京,京的1万倍是垓。)

话说回来,干嘛要在管子里装进空气啊。在真空中,一旦加速就能够保持一定的速度前进了;可是管子里要是装了空气,列车行驶就有阻力了,而且宇宙列车在充满空气的管子中超高速行驶,不就会在这狭窄的空间中刮起强烈的狂风和冲击波吗?这一来999号马上会空中解体!管子爆破!酿成大惨剧啊!

为了避免此一惨剧,只有一个办法,就是让管子里的空气与999号以同样的速度运动。在这种情形下,如果是采用一开始说的那种「不分干线支线,直接用管子连接各行星」的方式,那可就惨啦!因为当999号飞离地球时,地球上的空气也会随之运动而一起被管子吸上太空,这一来,就像用吸管把肥皂泡里的空气吸掉一般,地球的大气层也会被管子咻地一下吸掉!假设管子的直径为5公尺好了,那只要999号的仙女座之旅才刚出发到全程的0‧00738%时,全地表的空气就已经被吸走70%啦!全地球人类统统要得高山病。999号再前进一下,全地球人统统窒息死亡啦【图11】!

(注:高山病

空气中加%是氧气。意思是在1大气压下有0‧2大气压是来自氧气,就是所谓的氧分压。血液能从肺部吸收多少氧气,决定于外界空气中氧分压的大小。举例来说,如果在一个房间中只装入0‧2大气压的纯氧而无其他气体,那么人若进入此房间,虽然会因为整体气压过低导致身体浮肿,呼吸却不会有大碍。然而通常空气若变得稀薄,氧气也会减少,由于分压下降,血液难以自肺部获得氧气,就会引起头痛、晕眩、欲呕等症状,严重时会因呼吸困难引起肺水肿而死亡。虽然症状会因人而异,但若地球大气被吸走70%的话,气压会变得与圣母峰顶差不多,全人类都会罹患高山病吧。)

从这一点来考虑的话,果然还是如之前所说的,把管子分开成支线和干线比较好。可是别忘了,既然要管子里的空气和999号等速运动,那这空气的总量可是有5垓吨啊!要让5垓吨的空气动起来,也必须注入能量,就要花上比在真空中行驶还要多出50京倍的动能,不知道要花费多少的手续和金钱……

就为了做到「列车在宇宙空间中行驶时,乘客可以随便打开窗户也不会死」这种服务,银河铁路公司必须耗费天文数字的能量……。

没错啦,这东西搭乘起来的确比什么大风筝或骑海豚安全舒适而且准时,不过再怎么说,搞到这种地步也太过头了吧?

声音的用途

在空想科学世界中最有效的「声音」之使用范例,就是超音波怪鸟混沌鸟吧。可是就因为它太显眼,许多其他的例子就因此而没有被人注意到,这才是问题。例如呼叫熔岩大使,操纵机械人超金刚为恶的讯号,甚至还包括打倒金肉人所使用的武器,都是积极地使用音波的例子。而检证它们的结果,让我们发现了惊人的事实!

声音的用途①

用笛子呼叫熔岩大使,这种危机处理方式正确吗?

每当遇上致命危机时,就要呼叫超级英雄前来救援!在空想科学世界中,这是理所当然的行动。

从前的神龟,只要小孩子呼叫他,就会立刻飞来,随传随到。之后的黄金蝙蝠也是,只要玛丽小声祈祷:「蝙蝠先生,救救我!」马上就会从某处传来一阵「哇哈哈哈哈哈」的傻笑……不,大笑,之后他就出现了。

根据以上范例,如果要通知超级英雄出动,一定要用讲的,或是发出声音的方式,他们才会听到。不过,这方法还真是有够原始。从科学上来说,用声音呼叫超级英雄,真的是正确的选择吗?在此我们就以《熔岩大使》为题材研究一下吧。火箭人熔岩大使,只要听到少年阿守的笛声就会出现。

(注:《熔岩大使》

自一九六六年七月播映至六七年六月的特摄英雄影集。原作是手冢治虫自一九六五年五月起在《周刊少年画报》连载的漫画。电视版中,阿守与熔岩大使的初次见面场景如下所述。

阿守一家人被国亚送到数亿年前的中生代世界,但不久后又回到现代。勇敢的阿守用照相机拍下当时的情景。第二天早上,熔岩大使就出现在阿守面前说:「把照相机给我好吗?」听到这种单方面的要求后,阿守虽然拒绝了,但却被用念力般的力量抢走照相机,还说:「你是个好孩子,一起去亚斯大人那里吧,好好抓

紧。」然后就突然变成火箭起飞。阿守就这样抓着它的尾翼,以音速10倍的速度被带走了……在还没用录像带确认过之前,这30年来我作梦都没想到他是个如此爱强人所难的英雄。)

熔岩一家永无团圆之日

阿守的超音波笛是熔岩大使本人交给他的,而且当时熔岩大使还说:

「如果想见我们,请随时吹这只笛子。吹一声就是呼叫我儿子加姆,吹两声就是叫我妻子摩露,吹三声的话我就会赶来。」

绝大多数时候,阿守会吹笛都是因为要发出SOS求救讯号,所以就这方面来考虑,当然是规则越简单越好没错。可是就算如此,这规则还真是粗糙得可以。

只要笛声一响,熔岩大使一家子全都绷紧了神经。因为当笛声只响一声时,根本无法判断是要叫谁去。然后笛声要是再响第二下,做儿子的加姆就可以放心坐下,没他的事了,但他爹娘夫妇两人可还没解除紧张咧。然后要是笛声再响第三下,老婆摩露才可以放心坐回沙发上,而老公熔岩大使就要慌慌张张地准备出门了……照理来说,每当笛声一响起,熔岩大使一家子就会出现这种景象才对。

更何况,这个呼叫系统的规则是「吹越多下,就是呼叫更强力可靠的人来」,也就是说,笛声次数越多,就表示发生的危机更加严重。可是这又不是彩券开奖,干嘛要来这套「越重大的事件越晚发表」啊?

还有,这不是更令人担心吗?万一强敌出现,阿守应该叫最强的熔岩大使出动才对,结果才吹了一声阿守就被敌人干掉了,该怎么办?万一只听到一声笛声,以为是小事件,然后最弱的加姆一赶来,才发现是出乎意料之外的超强敌手,那不是死定了吗?然后接下来就音讯全无了……难道没有这种可能吗【图1】?

用声音当通讯方式的话,就一定会遇上这类问题。举例来说,一幅绘画,我们只看一眼,虽然无法看得很仔细,但至少也能捕捉到整幅画的全景轮廓。相对来说,我们如果不从头到尾听完一首音乐,可能就听不懂它整首曲子在表达什么。要能理解用声音传达的讯息,是需要一定的时间的。

(注:通讯方式

若是重视讯息传递的速度,就该用光或电波。像《冒险葛伯天岛》(译注:一九六七年的动画作品)里那样用竹筒装上镜片反射日光,熔岩大使也仿效他们不就好了吗?但是,遇上下雨天或夜晚就头大了。而且用这招来通讯的话,熔岩大使一家子就必须有人经常待在火山岛山顶上瞭望巡视才行,这一来,果然还是无法一家团圆啊。若是用无线电通讯,一九六O年代的无线电机也不是小孩子能随身携带的东西。这么一想才觉得手机真的是方便无比,虽然六O年代一样不可能有这种东西,不过亚斯大人难道就不能做一支手机出来吗?在设定里,亚斯大人可是创造了地球,还创造了地球上的动物啊。人类到现在为止虽然发明了手机,可也还没能成功的创造行星或生命咧。这不就证明创造行星或生命在技术上是比较困难的吗?故事中熔岩大使只说了一声「我想要有家人」,亚斯大人花了几秒中就把摩露和加姆制造出来了嘛。那就顺便做支手机啊!)

声音的重大缺点

而且声音还有一个重大的缺点,那就是速度太慢了!

声音是空气的振动,所以声音的速度是随着大气的状态不同而会有微妙的改变,例如在气温摄氏加度时,音速是秒速344公尺。看起来虽然比跑马送信或飞鸽传书来得快,但与光或电波的秒速30万公里相比,它只有人家的87万分之1的速度。如果电波就像时速300公里的500系新干线希望号列车的话,那声音就像时速34公分的蜗牛,不,应该说比蜗牛还慢。

(注:蜗牛

根据《比较大图鉴》(偕成社出版)一书,时速约50公尺。)

然而空想科学世界的诸位,似乎都完全无视这件事实。

例如说,归来的超人力霸王,各种怪兽图鉴都有写到「他的顺风耳足以听见200公里远处的针尖落地声」这个设定,的确是很可怕的顺风耳,不过咧,200公里远处的针尖落地声要传到他的耳朵中,必须花上9分42秒,但是他变身后只能维持3分钟啊!那等这个声音传到时,他早就已经解除变身了,这声音要给谁听?既然超人力霸王只能变身3分钟,那就算他没变身时听觉再怎么敏锐,也绝对听不到距离他62公里以外的声音。所以,这种顺风耳根本是英雄无用武之地嘛!

快点来啊!

让我们回题来看熔岩大使吧。既然声音有「太慢」这个严重的缺点,那熔岩大使又该如何克服此一问题呢?

我从录像带店借了录像带回来确认,原来熔岩大使一家子是住在太平洋的一座火山岛上。这可就惊人啦,因为阿守吹的SOS求救笛声必须越过大海才能传到这儿呀。

然而当我用马表测定某一集的场景时,才发现从阿守吹笛开始,到熔岩大使出发为止,一共只花了1‧92秒!真快!也就是说,就科学上来说,事件现场到火山岛之间只有不到660公尺之遥?

难怪可以用笛声穿过大海到达了……才正如此想着,一面注视着影集的画面,奇怪,熔岩大使的飞行速度不是音速10倍吗?怎么出动了这么久都还没飞到啊?飞了10秒,20秒,30秒……变形成火箭的熔岩大使还在飞,一直飞了1分8秒后,画面上出现的是「下集待续」。

搞什么啊?这无法理解的现象是怎么回事啊?音速10倍不就是声音的10倍快吗?那

为什么笛声只花了1‧92秒就传到的地方,用音速10倍飞来,却还要飞到下礼拜才继续演?不是应该0‧192秒就飞到了吗?

如果真的要飞个1分钟10秒才能飞到,那表示熔岩大使的飞行速度为时速34公里,也就是说,他的火箭引擎飞行起来比卡尔‧刘易士用跑的还慢!这么慢的飞行速度,保证会失速坠落掉到海里去,为了预防发生此一状况,熔岩大使自己干脆也准备一只笛子,叫老婆儿子来救他算了。

(注:卡尔‧刘易士

一九六一年出生于美国亚拉巴马州……这条注释我不知写过多少遍了,好像只要是笔者我所写的书就一定会提到此人和巨人马场。讲到速度就一定要拿卡尔‧刘易士当比喻;讲到巨大就一定要拿巨人马场当范本。能不能改掉啊,这种固定观念!直到二OO六年六月为止,田径跑百米的世界纪录保持者是牙买加的阿萨法‧鲍尔(AsafaPowell)

及美国的贾斯廷‧加特林(JustinGatlin),纪录为9秒77。相对于卡尔‧刘易士的纪录9秒86只差了0‧09秒,距离上也只差了91公分。世界真是残酷啊。(译注:二OO九年男子百米世界纪录已被刷新,最快是牙买加的选手乌赛恩‧博尔特(UsainBolt,跑出了9秒58。))

如果他真的是以10倍音速的速度飞行,那只有一种可能,就是他飞到一半迷路了,多绕了240公里的远路,所以才要耗费1分多钟……路痴也该有个限度吧?660公尺的前方有怪兽在大闹这连普通人眼睛都该看得见的距离,谁会迷路迷成这样啊?

当然,还有一种可能,那就是为了演出上的戏剧效果,所以他们把求救讯号声传到火山岛的中间过程给剪掉了。那如果熔岩大使以10倍音速都还要飞上1分10秒才能抵达的地点,就表示笛声从此地点要传达到火山岛熔岩大使家,实际上要花上11分40秒【图2】。

那再加上熔岩大使飞来所花的时间,从阿守遇上怪兽求救吹出笛声,到熔岩大使赶到为止,一共得花12分50秒?这么宽裕的时间里,怪兽可以把阿守吃得连骨头都不剩,阿守临死前大概只会想到:「这种烂笛子,鬼才要用!」

声音的用途②

基尔教授攻击人进人类机械者的笛子有出乎意料的缺点!

只要听到基尔教授所吹出的古怪笛声,次郎(旧译「健良」)就会觉得痛苦不堪。这是特摄影集《人造人类机械者》(旧译《机械人超金刚》)里给人印象最深刻的一幕。

(注:《人造人类机械者》

一九七二年七月播映至七三年五月的特摄英雄影集。主角右半身为蓝色,左半身为红色,而左半边的头不但比右半边大了一圈,还是透明的。据说是因为良心回路不完全,导致变身时发生不平衡,才会变成这样的躯体。内藏机械的失调与否竟然会影响到外装,真是令人惊讶的机械人。

剧中和敌人战斗时,因为强调的是机械人之间的格斗战,所以配的音效都是喀、锵或砰的金属撞击声。敌方机械人爆炸时,会有一堆破铜烂铁四散纷飞,还会掉出像购物车的轮子般大小的齿轮在地上滚来滚去……这种零件到底要装在机械人的哪里?有什么用处啊?)

其实,这笛声原本并不是基尔教授为了攻击次郎而开发的武器,而是他用来操纵机械人部下的操纵器。可是次郎由于体内的良心回路会让他抗拒基尔的命令,但偏偏这良心回路又不完整,所以次郎会因此夹在恶魔的命令与良心回路的良知之问天人交战,因而痛苦不已。

所以,基尔教授是用笛声来遥控部下的机械人的,但从科学上来看,这真的是正确的方法吗?

声音能操纵吗?

基尔教授率领的邪恶秘密组织「黑暗」,是由名叫「人造人类」的机械人组成的。这些机械人都能依据自主判断来行动,由此可见,它们都装有极为优秀的计算机。

更何况,所有的指令都能用声音输入。基尔教授用日语下达命令,这些机械人就会用日语回应,有时会心不甘情不愿,有的还会发脾气,表示他们具有感情,还能与人类对话,可说是优秀得一塌糊涂。

例如有一幕就是这样演的:基尔教授唤醒了10部机械人,他们就说了:「快点让我和超金刚战斗吧!」「请让我来吧!」然后基尔教授听了之后就奸笑道:「是吗是吗,很好很好……」

大叔啊,你没毛病吧?它们都只是顺着你写的程序讲话而已啊!虽然说这世上也常常可以看到一面对自己的计算机讲话一面打文件的老头,不过在设定上你可是世界级机械人工学权威啊!

(注:对自己的计算机讲话

常看到有人明明是自己操作错误却大骂计算机:「你这家伙为何不懂我的感觉啊?」等等的,当然笔者我也是其中之一。)

还有,既然都能用日语下达命令了,那用麦克风和无线电遥控不就行了吗?干嘛要用笛声啊?虽然不知道是否可以用潜意识方式夹带脉冲讯息以把吹出的旋律转变成讯号,可是再怎么说,这种操纵法都有个重大的缺点。

(注:脉冲讯息

所谓的脉冲,就是断续地发振时有间断的波动,使用于数字通讯上。由于是以间断的波动组合传达讯息,所以在脉冲与脉冲之间还可以插入别的脉冲。因为这样,所以可用来进行大容量的通讯。

虽然操纵按键可以转化成电流或电波,但要在用自己的嘴巴吹奏的曲子中混入脉冲音波可就很难了。就好像一面寻常地讲话时,突然出奇不意地在对话中发出怪声音一样。不过《白痴大王》中扮演家臣的东八郎很会玩这一招。)

之前熔岩大使那一节已经讲过了,用声音传达指令是很花时间的。如果现场距离秘密基地10公里远,那等这群部下机械人听到基尔的命令而开始动作时,已经是四秒之后了,这样确实会对战斗造成不良影响,而为了弥补时间延迟的问题,唯一的方法就是基尔教授亲赴现场、坐镇指挥了,可是这一来基地没人指挥岂不是要唱空城计?万一出事该怎么办?

对黑暗军团这种全军只由一名大将指挥的组织来说,采用声音传达指令的系统是极不方便的。

幸福的旋律

那么,基尔教授又是如何克服此一两难困境的呢?录像带的画面令我吓了一跳,他竟然是在地下的秘密基地中吹笛子!可是,在遥远蓝天下的次郎竟然还是痛苦不已,而且黑暗军团的部下机械人看起来也都准确地收到指令了,嗯,这到底是怎么做到的啊?

有一种可能,就是次郎与其他的机械人都装有极为敏感的声音感测装置。可是每当笛声响起时,画面上的普通人也都一面问着:「什么声音啊?」一面东张西望,可见这笛声每个人都听得见。

这么一来,就只剩下一种可能了:这笛声非常大,奇响无比【图3】!

声音的强度是以分贝为单位。距离1公尺所能听到的普通讲话声大约是60分贝,距离50公尺远的喷射机引擎声大约是120分贝,而超过130分贝以上的声音已经不是人类所能承受的声音,听到的人会当场震昏过去。

(注:分贝

以下列举许多声音为例说明有多少分贝,括号中表示我们和音源的距离。0分贝=人类所能听见的最小的声音。20分贝=悄悄话或挂钟的走动声(1

公尺远)。40分贝=蟋蟀声(1公尺远)。60分贝=平常谈话声或普通的办

公室声(1公尺远)。80分贝=大声的谈话声或蝉鸣(1公尺远)。100

分贝=电车通过时的栅栏旁。120分贝=喷射机的引擎声(50公尺远)。

电影《终极警探2》里有一幕是在即将起飞的喷射机机翼上格斗,导致燃料箱的盖子被打开了。真亏他们没被引擎声震昏。)

基尔教授的笛声,还得穿过秘密基地的天花板以及覆盖在上面的泥土层才行。墙壁对声音的遮断程度取决于墙壁的厚度、密度,以及声音的频率。小学生所吹的直笛的La大约是440赫兹,而高音的Do则是523赫兹,所以基尔的笛声就当做500赫兹好了。如果秘密基地的天花板是50公分厚的水泥墙,而天花板上的泥土为2公尺厚,那么这个频率的声音,在穿过这些传到基地外面时,会减少82分贝的音量。

也就是说,要是基尔教授在地下基地中吹笛子,就算他把笛子吹响到足以把他自己给震昏的程度,地面上也只能听到50分贝的声音而已,这种程度的声响只相当于一般办公室中常见的背景噪音的大小,要是次郎正好在基地正上方的话,那大概还勉强可以给他一点伤害吧……

可是,剧中的情景却是,次郎在很远的海边或街上都还能听到笛声。恐怕这笛声的大小,是在距离10公里的地方都还能听到60分贝的程度。

真是这样的话,那就不得了啦。因为声音是向四面八方散播开来的,所以只要距离拉远3‧2倍,声量就会下降10分贝。如果基尔教授是位于地下5公尺处,而次郎又是位在10公里远处,则笛声传到次郎那边时已经减少了66分贝。

(注:向四面八方散播开来

离得越远的声音听起来之所以越小声,除了这个原因以外,音速也会因波长而异导致前后分散,还有空气的内部摩擦导致能量耗损等等。要把这些统统算进来可就太困难了,所以本文只单单考虑声音会朝向四面八方散播这一个变因而已。实际上,就请想成基尔教授还必须吹出更大的音量才行吧。)

所以,如果要次郎听到60分贝的笛声,那在基地正上方的人就会听到126分贝的超巨大声响!这一来,基地正上方的人都会当场昏倒,空中的鸟和昆虫也统统会震到掉下来,而最严重的是,秘密基地也不再秘密,位置完全曝光啦!

那此时地下基地内部又会发生什么事呢?距离笛子5公尺处就听到126分贝的话,距离笛子1公尺处就是140分贝,而且别忘了,还要加上被天花板和泥土层遮蔽掉的82分贝,所以一加起来……哇!222分贝【图4】!

黑暗军团成员保证全部昏倒,而且被害程度还不止如此。因为在距离1公尺处就听得到222分贝,意思就是从笛子每一秒发出了2千亿焦耳的能量!如果持续演奏个1分钟,就是12兆焦耳,相当于2900吨黄色炸药的威力,其破坏力和东京大空袭相同。基地马上当场毁灭!

(注:2900吨黄色炸药

放出如此大的能量,地下基地四周的岩盘应该会被破坏吧。根据《解体工法与积算》(经济调查会出版)一书,要粉碎1立方公尺的水泥块需要200公克的炸药。如果基地周围的岩石也与水泥有着相同强度,2900吨炸药的威力足以粉碎1400万立方公尺的岩石,相当于东京巨蛋内部空间的10倍。就算用隧道工程用的直径8公尺的潜盾机挖,以1个月挖1公里长的速度,要挖出有着相通空间大小的隧道,也要花上24年。但基尔的笛子却只要吹上1分钟就会放出这么大的能量,挖洞的能力比潜盾机还强上1千万倍,真是可怕的笛子啊。该不会基尔教授就是靠吹笛子建设秘密基地的吧?)

有这种破坏力的话,基尔教授你干脆自己一面吹笛一面冲过去算了啦!不只次郎,全东京都会在1分钟内变成焦土的啦!怎么看都觉得,基尔教授本人还比人造人类机械者强多了。

可是如果基尔教授没这么做,反而躲在地下基地用笛声玩遥控的话,那倒是更令人安心了。谁快去跟10公里外的次郎说一声,如果听到基尔教授的笛声也不用痛苦,因为那表示黑暗军团已经在四秒钟之前完全毁灭了。真是福音啊!可喜可贺可喜可贺。

声音的甪途③

空想科学世界中,最强的是《金肉人》里的小配角?

根据基尔教授那一节,我们已经学到声音隐藏着不可小看的破坏力。也就是说,声音是可以当成破坏武器来用的啰?

不,其实在空想科学世界里早已有人以声音为必杀绝招了,只不过,这拿来当武器还真有够土,而且使用者也都是群红不起来的小牌……然而一查之下,才发现真是令人跌破眼镜,原来空想科学世界中最具威能的逆天强者,竟然就是他?

雷音丸,你给我闭嘴!

以声音为攻击技巧,元祖似乎是《少年喷射》中的奇迹之声,据说只要主角叫出:

「呜!呀!塌!」就会产生超音波,周围就会发生地震,连大树都会连根拔起。但是因为这是一九五九年的电视节目,是笔者我出生前两年的作品,很可惜我也没看过,所以不明其详细。

(注:超音波

声音是空气的振动,每秒内的振动数称为频率,单位为赫兹。频率越大声调越高,但超过2万赫兹的声音人类的耳朵就听不见了,这就是超音波。由于不像普通声音呈圆顶状扩散而是笔直前进,故可以做为雷达用。)

再试着找找比较新一点的例子,结果找到了快杰雷音丸的武器「雷音声」,这个好,《快杰雷音丸》这节目我看过,故事是在日本的战国时代,一位狮子忍者为了保卫和平而战。他的身体是人型,但睑是狮子!(译注:日文「雷音」的发音同「Lion」),忍者应该要隐密行事,可是他这张脸却是全日本第一怪,堪称是全日本第一夸张显眼引人注目的忍者。

(注:脸是狮子

《快杰雷音丸》是一九七二年四月播映至七三年四月的古装特摄英雄影集。从照片上看起来真的很诡异,人类的身体却长着一颗狮子的头。也就是说,每当主角狮子丸喊出「忍法狮子变化!」时,就只有头变成狮子而已?这不叫变身啊,叫变脸。普通的说法是变装。不过变装者如此显眼的模样有啥好处啊?更何况他的武器是刀。头变成狮子的话,不就没法子两手高举刀剑了?而且头太大也妨碍挥刀,至少做不到上段的姿势。明明是战国时代的忍者,却不是变成舞狮的狮子脸,而是变成真正的非洲雄狮一样的怪脸,真是不可思议的故事。)

……可是,我不记得剧中有用过这招啊?为了预防万一记错或漏看,我还特别找了同年代的朋友问问,但每个人都说不记得有看过这招。不过这也是当然的啦,因为用声音当武器,怎么看都觉得有点逊,和宇宙元素光线或者波动炮相比的话,简直是逊到爆了。

虽然如此,不研究一下直接就说它很逊很不科学,所以还是先好好研究雷音声这招吧。根据各种怪兽图鉴的说法,雷音声能够打倒距离100公里远的暗黑魔人。

嗯,既然能把暗黑魔人震倒,那在这距离以内的我方友军,以及半径100公里之内的善良民众,不是也都应该统统震到昏过去了吗【图5】?雷音丸,你如此伤及无辜,算哪门子保卫日本的和平啊?虽然还留着许多疑问没解决,不过就先从计算这招有多少破坏力开始吧。

声音的强度决定于一定面积中1秒内有多少能量通过,虽然不清楚暗黑魔人要多大音量才会震昏,在此就假定与人类一样,在130分贝下就会震昏吧。所以,若是雷音丸的声音传到暗黑魔人耳中还有130分贝,就表示暗黑魔人四周每1平方空尺面积中,每秒就有10焦耳的能量通过。

雷音丸的吼叫声是以他的嘴巴为中心,呈半球状扩散开来的,所以半径为100公里的话,半球面的面积就有630亿平方公尺,要让这个半球面全体都在每秒间每1平方公尺有10焦耳的能量通过,每秒发出的总能量就高达6300亿焦耳。也就是说,雷音丸的口中发出的能量相当于150吨黄色炸药的力量。

这声音还真厉害啊!我虽然想夸奖它,不过发个声就有此等威能,那他随便讲个话都超危险的啊!万一无辜百姓被波及震昏,他老兄还好心地上前问候一句:「喂!振作点!」人家本来只是震昏这下可要被震死,不,直接震到粉身碎骨啦!毕竟,这可是在至近距离下足以粉碎直径160公尺岩石的破坏力啊……

而且这说的还是1秒内发出的能量而已。如果雷音丸继续吼给他爽,保证会震到天摇地动,要是吼上个一整天的话,连富士山都要被吼垮啦!

金肉人有够乱来!

事情的发展变得有点出乎意料了。声音的能量还真是超乎想象的厉害。那么在空想科学世界中,能将此威能发挥至最大极限的逆天强者又是谁呢?

这位强者名叫录音机人。光是听到名字,说不定大家根本想不起来有这号人物,为什么?因为他是《金肉人》中的配角!而且还是路人级配角!出身于比利时,身高214公分,体重700公斤。必杀绝招是把耳机罩上对手的耳朵,强迫对手听100万phon的音乐,其名为「恶魔的交响乐」,据说这一来就可以破坏对手的鼓膜及大脑【图6】。

(注:金肉人

蚵仔煎连载于《周刊少年JUMP》的漫画,连载期间从一九七九年的22号直到八七年的21号,整整长达8年。一九八三年曾动画化。刚开始是搞笑作品,不知从何时起转变成「正义与友情的擂台战」这种JUMP漫画的特有路线。顺便一提,录音机人的活跃在JUMP漫画特选第7卷中。)

故事中,为了与这家伙对战,金肉人在面具下加装了隔音装置,但因为只能忍耐10万phon,所以陷入苦战。可是,就在战斗中,录音机人收听的电台突然从音乐节目转换成相声节目,所以金肉人听了反而元气倍增,轻松逆转获胜。

因为这输得有够蠢,所以恶魔超人中的水牛人还呛声:「录音机人只不过是我们七人中实力最差的一个而已!」

这家伙虽然很会说大话,不过只要用科学来检证一下,马上就会明白水牛人的认知有着严重的错误。100万phon这种音量到底有多恐怖,我们具体的计算一下就明白了。

所谓「phon」,是以人类的感觉为基础所定出的声音强度单位。因为人类的耳朵对于高低不同的声音感受度不同,以最最敏感的1千赫兹来说,phon与分贝的数值是一致的。因为不清楚录音机人发出的声音是多高频,在此我们只好单纯地把phon转换成分贝来考虑。

(注:感受度不同

即使听到强度一样的声音,不同的频率对我们人类的耳朵来说,也会听到大小不同的声音。所以,只好以频率1千赫兹的声音从分贝换算成phon,然后以此为基准,再决定出其他频率的phon数。100分贝的声音,如果频率是1千赫兹,在我们听来当然就是100phon;但如果是300赫兹的声音,在我们听来就只有103phon,如果是3千赫兹的声音,在我们听来也只有113phon。)

在分贝的定义上,每当声音的能量提高10倍时,就提升10分贝。所以若是以60分贝为基准,那70分贝的能量就是它的10倍,80分贝的能量是100倍,90分贝的能量则是1000倍,也就是说,每提高10分贝,能量就向上高一位数。

那么,如果金肉人戴的隔音装置能忍受10万分贝的话,碰上敌方用100万分贝的声音,会发生什么事?

可别以为他只是碰上超过限度10倍的音量而已啊!100万可是比10万大了90万,90万除以10是9万,但他遇上的也不是9万倍的能量,而是大了9万位数的能量啊!也就是说,他遇上的是比界限还高了「1的后面9万个0」这么多倍的能量!天啊!找死也要有个限度,这太乱来了吧!

连怪兽绝顿也败给他!

100万分贝的声音,到底有多大的能量?

根据前面对雷音丸「雷音声」的研究,130分贝就相当于每秒有10焦耳的能量撞击在1平方公尺的面积上。人的鼓膜直径约为9公厘,故鼓膜面积约为0‧000064平方公尺。假设金肉人的鼓膜面积和人类-样大的话,当他听到130分贝的声音时,就相当于两耳遭到0‧0013焦耳的能量侵入。

可是100万分贝比130分贝高了99万9870分贝,也就是说,能量大了9万9987位数【图7】。也就是说,金肉人所听到的声音能量是每秒1300000……(-共有9万9983个「0」)……000焦耳!

这数字太大了,已经大到让人觉得搞不清处是什么状况。在此我们就以初代《超人力霸王》最后一集出现的,怪兽绝顿的必杀绝招「1兆度火球」比较一下吧。根据《空想科学读本1》书中的检证(译注:没看过这本书?还不赶快去买!),这火球可不只能打倒超人力霸王,还能发出太阳460兆倍的能量,把半径90光年以内的所有星球上的生物统统杀光,堪称是空想科学世界中的最强绝招。而此一火球的能量是1秒间1800000……(有40个「0」)……00

0000焦耳。

哇!这差太多了吧!根本就不能比嘛!这表示录音机人的这招「恶魔的交响乐」,比那个什么能毁灭半径90光年内的火球的破坏力,还要大上9万9943位数啊!可怕!太可怕了!

换个别的视点来看看吧。银河系中,像太阳一样的恒星大约有2千亿个,根据哈伯太空望远镜的观察结果,全宇宙大约有500亿个银河系。可是就算把这些统统加起来,录音机人的100万分贝,比全宇宙所放射出来的能量还要高上9万9936位数。

此外,就算是和这宇宙诞生时大霹雳的能量相比,比录音机人在1秒内所放出的能量也低了9万9913位数!

(注:大霹雳

发生于137亿年之前,创造了这个宇宙的大爆炸,也是就我们人类所知的范围以内放出最大能量的现象。若是将此能量换算成声音的话,喔,1秒内有827分贝?就连这种全宇宙最大的事件也只要用百位数就足以表达了,「分贝」这种单位,还真恐怖到令人心惊肉跳啊。)

总之,就算把全宇宙什么的统统都拿出来,对于前面的9万9千9百多位数来说根本望尘莫及。

嗯,原来空想科学世界中最强的武器是声音啊……而且那个强而有力的绝顿竟然还远远落后这个路人级的小配角录音机人!这……还真是完全无法预料到有这种事,空想科学的世界真是太深奥了呀!

诡异的绝招

要说有什么是超级英雄必须具备的事物,那就是「一定要有必杀绝招」。因为他们使用得太过理所当然,所以我们也都忘了去怀疑这件事。在此就来试着检证四项必杀绝招吧:把自己身体变成炸弹的超人炸弹,什么都能切断的斩铁剑,钢弹的光束军刀,卖三味线的勇次之杀人绝技。哪一个是比较合乎现实的招数呢?

诡异的绝招①

超人炸弹真的是会折损阳寿的险招吗?

你知道超人力霸王太郎的绝招「超人炸弹」吗?那是把自己的身体变成炸弹,然后连怪兽一起炸死的绝招,乍看虽然很莫名其妙,不过也是相当豪爽的绝招。但这招不是普通的危险,因为每用一次就会减少太郎的寿命。

(注:超人力霸王太郎

自一九七三年四月播映至七四年四月的特摄英雄影集。太郎是力霸王六兄弟中的老么,不过他们只是为了保卫宇宙和平而结拜的兄弟,所以只有太郎是超人之父和超人之母的亲生儿子。可是亲子也太不像了吧?爸妈都是圆形眼睛,太郎却是六角形;双亲的肩膀上啥都没有,太郎的肩膀上却有像护甲一类的东西。他们真的是亲子吗?不过A型与A型的双亲也有可能会生下O型的孩子,所以如果圆形眼睛是显性遗传因子、六角形眼睛是隐性遗传因子的话,那就没啥不可思议的啦。恭喜啦,太郎!)

既然是空想科学世界里的必杀绝招,那当然不可以太普通,所以就算冒出什么莫名其妙的怪招也是很合理的。

但是就算如此,这招也实在是太怪了,怪到令人搞不懂,实在不像是超人之父的亲生儿子该用的招数啊!这种怪招用下去,自己真的不要紧吗?

这招超人炸弹到底有多乱来,就用科学来检证一下吧。

要用,也该用来对付象样点的家伙吧?

超人力霸王太郎的体重是5万5千吨,如果真的把全身都变成炸药,爆炸起来的威力可不是普通的大。

当年轰炸广岛的原子弹,威力相当于1万5千吨的炸药爆炸。爆炸的能量有一半转变成爆风,破坏半径21公里以内的区域。由于爆风是自爆炸中心呈圆顶状扩散的,所以被害半径与爆炸能量的平方根成正比。如此算来,超人炸弹的威力足以摧毁半径5‧4公里内的区域。如果是在东京的四谷一带爆炸,则山手线的内侧区域会全部化为灰烬。

(注:山手线的内侧区域

环绕东京、上野、池袋、高田马场、新宿、涉谷、品川、滨松町、新桥的JR线。呈南北长14公里、东西宽6公里的椭圆形。绕一圈为34‧5公里,四个车站约60分钟绕一圈。)

可是在电视里看起来,感觉好像没有造成那么严重的损害的样子嘛……不,是根本记不得有用过这招超人炸弹啊。但既然是空想科学史上最危险的大绝招,太郎又是血统纯正的超人之子,可不能未经确认就这么讨论下去啊!所以还是先看录像带确认一下吧!

我满心期待地看着雄壮的片头主题歌,一面等待本篇开始。结果片头曲放完了,字幕打出来这一集出现的敌方怪兽名称,我一看之下大吃一惊:〈挖眼珠星人卡汤登场〉!

(注:敌方怪兽名称

该影集在播放主题曲前都会先打出该集标题,挖眼珠星人这一集的标题是〈必杀——太郎的一击!〉是个能表达出超人炸弹威力的好标题。可是,怕烫星人的那一集标题却是〈卑鄙小人!新娘哭泣了!这谁看了都会以为该集是讲婚姻诈骗的事吧,结果却是用烤地瓜的热砂攻击怕热的外星人的故事。)

挖眼珠星人?只为了打倒这种丢脸的家伙,太郎就得赌命用上这么危险的绝招?话说回来,这家伙既然号称挖眼珠星人,那他就是来自于「挖眼珠星」的啦?我虽然想去宇宙旅行,不过这种星球打死我都不去!结果看到下一集的标题是……〈怕烫星人古洛斯特登场〉!这宇宙到底是怎么回事啊?怎么有这么多莫名其妙的外星人啊!

挖眼珠星人卡汤果真名不虚传,夺去了超人太郎的视力。所以ZAT队的朝比奈队长就喊道:「好!用铃铛作战!」听到此一命令,盘旋中的天鲸号立刻发射了一个像神社的钟那么大的铃铛,缠绕在挖眼珠星人的脖子上,然后超人太郎就靠着听铃声在那里战斗……这剧情不知该说是太紧张还是太白痴,总之这种作战完全让人丈二金刚摸不着头脑,故事照这样不知所云的演下去,何时才会用上这空前危险的大绝招啊?

(注:铃铛作战

朝比奈队长所率领的ZAT队,还想出了许多其他的战法,例如用铁球打烂敌人的「敲打作战」,用回转圆锯砍怪兽的「切两半作战」,还有把地面剥开,让地底怪兽在大太阳下曝晒的「剥光作战」,以及不需说明的「故障作战」「拔蛀牙作战」等。队长的点子真够多啊。更何况,这些大多不是在基地本部中准备好的东西,而是天鲸号急速赶到现场后,因应当场的临时状况突然下令执行的作战。虽然说准备周到是很不错啦,不过天鲸号的机库中到底是呈现何种状况啊?)

用一次只花三天!

超人太郎却完全无视于笔者我的担心,突然就大喊一声:「超人炸弹!」然后全身被火焰包住向前直冲,接着就大爆炸!画面上还可以看到,超人太郎的手臂和红色圆筒状的物体碎片炸飞出来……然而,接下来烟雾散去,超人太郎却毫发无伤,英姿勃发地站在原地【图1】!嗯嗯,这到底是怎么回事呢?根据《爱藏版‧超人力霸王太郎全集》(小学馆出版)一书所云,秘密就在于只有超人太郎才有的超人心脏。因为只要超人心脏没事,超人太郎就是不死之身。就算炸飞得七零八落,他的细胞也会重新聚集在超人心脏上,然后太郎就会复活。但是这招非常危险——每用一回好像就会折损20年阳寿。

讲得好像很厉害的样子,但这越说谜团反而越大了。既然这超人心脏只有超人太郎才有,那其他人怎么会知道得如此详尽咧?因为要证明「只有拥有超人心脏的超人太郎才可以自爆而不会死」的话,就需要把超人太郎和随便抓个其他的超人力霸王一起来自爆看看谁会死谁会活,而且还要爆个很多次做对照实验,这样才能明白此事啊!难道这条说明是这样试出来的吗?超人力霸王一族如此草菅自己国家的人命吗?

(注:对照实验

为了调查某条件会达成何种效果,就要找个不合乎此一条件的实验对象做比较实验。)

还有,超人太郎在设定上是1万2千岁,超人之父是16万岁。所以超人一族个个都是长寿得一塌糊涂。假设他们一族的平均寿命是20万岁,那就算超人炸弹用一次会折损20年阳寿,也只不过是一生的1万分之1而已。对人类来说还不到3天。据说《恐怖新闻》看一次就会减少一周的寿命,相比之下这招安全多了嘛!一直说有多危险,结果一辈子用个1万次都没问题,这……

(注:《恐怖新闻》

刊载了灵界的事情和未来的事情等等,是世上最恐怖的报纸。被灵体附身的送报少年会送到你家。这是一九七三年至七五年在《少年冠军》杂志上连载的漫画,作者为角田次郎。)

我读国一时,朋友借我这本单行本漫画,可是看了以后因为觉得很可怕,就把它塞进抽屉深处。两年后发现书已经变得七零八落了,应该是被抽屉中其他东西拿进拿出压烂了。在书背上贴胶带也修不好,只好用订书机钉起来还给朋友,结果我朋友气得火冒三丈。《恐怖新闻》果然很恐怖!

根本没用嘛!

可是,整个身体都爆炸了,凭什么保证只有超人心脏会没事?而且就算心脏没事,爆发一次就全身都没了只剩下个心脏的话,那岂不是毫无防备状态吗?万一怪兽没被炸死,最重要的心脏暴露在怪兽面前,这下可真的要送命了。所以超人炸弹是个风险极大的两刃之剑,必须有足够的破坏力,能做到一击必杀才行。

然而从画面上看来,这火焰和烟雾顶多只扩散到半径50公尺远而已。远远不及前述「全身变成炸弹」的威力。而且真要是全身都变成炸弹,那应该就不会留下手脚的碎片了。从科学的角度来想,应该只是把身体的一部分变成炸弹而已。从爆风范围只有半径50公尺看来,超人炸弹的威力只相当于4‧7吨的炸药,只占了他全部体重的0‧009%而已。只用这么一点点威力,能够做到一击必杀吗?

虽然说在空想科学世界中有条广为流传的胜利方程式,那就是只要来个大爆炸,敌人就必死无疑,然后所有的问题就统统解决了!但问题在于,超人炸弹似乎并不适用于这条规矩。为什么?因为这爆炸是发生在超人太郎体内的啊!所以直接承受爆风的是太郎的肉体,而怪兽所受到的伤害,只不过是来自炸飞的碎片而已【图2】。

(注:胜利方程式

除此之外还有「战斗机出击→靠近怪兽→被打下来→跳伞」和「提高电压→

已经到极限了→不管它→哔哔→呜哇!」等失败方程式。

开了战斗机就该从远远的高空攻击,快到界限电压了就要停住操纵杆。为什么空想科学世界里的人就不能好好遵守如此简单的铁则呢?话说回来,笔者我也不会笨到去设计一个可以把操纵杆推到超过界限值以上的笨蛋接口。)

用4‧7吨炸药所产生的爆发能量,要分散给总重量5万5千吨的碎片,平均每一碎片的炸飞速度为时速96公里。如果被一半的破片以这种速度撞击,那根本就没什么嘛!而且超人太郎在设定上的奔跑速度是时速1240公里,那直接用跑的给他撞上去,威力都比这招大上300倍啊!

哇,超人炸弹这必杀绝招还真悲惨啊。不过,因为每用一次身体的一部分就变成炸药消耗掉了,所以每用一次这招,太郎就应该会变瘦一点。减少了4‧7吨,所以用个1万次的话,体重就只剩8千吨了,减轻到只剩原来的7分之1,嗯,难怪会死。

原来如此,就是这么算出来一生中只能用多少次的啊。虽然说这招整个就是莫名其妙、诡异万分,不过单就这点来说,还真是微妙地符合科学的一招。

诡异的绝招②

石川五右卫门的斩铁剑,太锋利的话反而危及自己?

多啦A梦的四次元口袋什么都能拿出来,超人力霸王的超人手环什么都能变,在空想

科学世界中经常出现这类「什么都能」的万能道具。

但就算如此,《鲁邦三世》中石川五右卫门所用的斩铁剑,在这类道具中仍然是大放异彩,因为它太可怕了,是一把「什么都能砍断」的刀。把打过来的手枪子弹一刀砍掉,对它来说根本只是小菜一碟,就连汽车或飞机这种大小远超出刀身长度的东西,它也照砍不误,一刀两断给你看。

(注:《鲁邦三世》

最早的动画播映于一九七一年十月到七二年三月,但之后反复回放(尤其是关西地区回放得厉害!),又做了新篇动画,还拍了动画电影,负责作画的,也不是原作漫画的MonkeyPunch,所以有许多不同的鲁邦。其中又以电影版鲁邦的体力最棒。在《卡利奥斯特罗城》中还逆着瀑布游上去,推算出泳速为秒速13公尺,游100公尺只要7‧69秒。)

可是,真的办得到吗?什么都能砍断这再怎么说都不大可能吧?所以我们就来稍微研究一下这把诡异的斩铁剑之谜吧。

砍断子弹很简单!

这世上没有斩铁剑砍不断的东西!如果这句话是真的,那首先最令人在意的就是它的构成材质。这把剑,到底是用什么物质造的呀?

铝制的刀,就算磨得再锐利也切不断铁板。要切断物体必须有一定的硬度。那斩铁剑既然是什么都能切断,就表示它是用全宇宙最硬的物质做的。当下能想到的硬度最高的物质,就是金刚钻。

(注:金刚钻

金刚钻是碳元素的结晶。因为碳原子与四个方向的原子都以共价键结合,所以原子间结合力很强。物质的硬度测定,就是用比它更硬的物质所做的碎片,来测试能插进去多少而定。可是金刚钻的硬度因为没有比它更硬的物质存在,所以无法测定。虽有许多学者推算出数值,但高低最大相差了20倍。仅次于金刚钻的硬度,是红宝石或蓝宝石的一种刚玉和碳化钨。)

然而这就麻烦了,因为若是用金刚钻制成的刀砍铁块,那一定是金刚钻会碎裂。

因为所谓「硬度」,指的是物质的原子之间有很强的结合力量,但也因此而不易变形。换个别的说法,是硬到毫无变形的余地。所以当两者剧烈碰撞的瞬间,铁可以用变形分散冲击力,金刚钻却不能变形,因此冲击力会集中在撞击的点上。而这力道连金刚钻也耐不住。越硬的东西就越脆弱,这就是它的宿命。

……没法子了,只好假设五右卫门的祖先大人开发了一种全宇宙第一硬、偏偏又一点都不脆弱的奇迹合金好了。但就算用这奇迹合金造出了斩铁剑,真的什么都砍得断吗?在《鲁邦三世》故事中最常出现的情景,就是有敌人对鲁邦及五右卫门一行人开枪,眼看子弹逼近,就要被打中时,五右卫门就用迅雷不及掩耳的速度挥出斩铁剑!然后子弹全都被劈成两半掉在地上……好厉害的剑法!不过现在不是感动的时候这到底是要多厉害的高手,才能用剑把打过来的手枪子弹劈成两半呢?

子弹是铅做的。因为是相当柔软的金属,所以理论上的确是比较容易切断。根据《剪断加工》(日冕社出版)一书所言,要切断一块金属所需的力量,与切断后的截面积成正比。如果要切的是铅,1平方公分的截面积大约需要120公斤的力量。

(注:剪断

将材料置于坚硬台座上,用坚硬刀刃与台座相擦而过的力道把材料切断的加工法,用于模切机等等;相对的,直接用刀砍成两段的切断法叫刀刃切断。关于斩铁剑的研究,本来应该用刀刃切断的理论研究的,但可惜的是没有数据,因为一般工业加工不使用此法。

科学虽然有着与产业一起发达的一面,但若有更多的科学家只管去研究一些没啥用处的事,科学不是会更加地发展吗?)

华瑟P38式手枪装填的子弹,直径为9公厘,长1‧9公分,前面弹头为半球形,后半部为圆筒形,如果纵向切断,截面积为1‧9平方公分,所以只要刀子够锋利的话,用230公斤的力量就能切断它。

乍看之下230公斤似乎是很大的力量,可是据说职棒选手全力挥棒的冲击力可以达到1吨。哎呀,既然如此,不就表示可以轻松地砍断子弹嘛!

难就难在打落

那只要有了斩铁剑,就算不是五右卫门也可以砍断子弹了?其实还有另一个问题:五右卫门不只是砍断子弹,他还要把子弹当场打落在地上,这才是困难之处。

如果是一个人朝你冲过来,你一刀砍了他的话,他一死就当场倒地,不会再冲过来了。可是现在是子弹朝你冲过来,你一刀把它砍成两半,它就会当场掉在地上吗?这似乎想得太简单了。别忘了,手枪子弹是以910公里的时速飞行的。所以如果要把它打落在地,光是劈成两半是不够的,还得把子弹碎片的速度降到0才行。

用斩铁剑劈开子弹的时候,是可以对子弹起到煞车的作用。可是如同前述,铅做的子弹只要230公斤的力量就能劈成两半,所以就算用上比这更大的力量,力量也无法施加于子弹上。这就像用手推暖帘或用细绳子吊豆腐的状态一样。更何况,能够对子弹产生煞车作用的时间,也只限于从刀刃切进弹头到刀身完全切断子弹这中间的一小段而已,简单的说,就是以子弹的速度飞完自身长度的距离所需的时间。就在这不到一瞬间的超短时间内,要让子弹的速度从时速910公里降到0,真的办得到吗?

(注:用手推暖帘或用细绳吊豆腐

意思是「使不上力气」。日文中类似的成语,还有「用钉子钉米糠」「风吹柳树」「马耳东风」「在软泥里打桩」等等。有这么多成语都是表示相似的意思,可见古代的日本人有不少使不上力气的经验吧?还是我们的祖先对这种能否施力的微妙差异特别敏感?仔细一想,里头只有「用细绳吊豆腐」这句给人的感觉特别不一样,因为只有这个例子是不但使不上力气,还会把施力对象弄坏的。恐怕这句成语是用来形容这种特别的事态吧,例如用来形容那些号称要保卫地球的超级英雄之行为等等。)

如果这子弹是用纯铅做的,则其质量为昭公克,然后其前进1‧9公分的时间为0‧00008秒,再如此短的时间内用230公斤的力量对其进行煞车作用,可以算出当子弹完全被刀身劈成两半时,碎片的前进速度为……时速860公里。

这下可糟了呀!根本就没变慢多少嘛!更重要的是,因为斩铁剑什么都能切断,所以要切断铅做的子弹就跟切断水滴没两样,切下去时几乎完全没有阻力……这一来,被切成两半的子弹碎片还是会以近乎原来的速度命中五右卫门的脸!这刀就是因为太锋利了,用起来反而更危险!

脸太胖也有危险!

子弹打过来,不砍掉会被打死,可是就算砍了也一样会被打死,那五右卫门又该怎么办呢?幸好还有一个可能性,那就是刀刃的断面是三角形的,所以子弹被劈成两半之后的碎片应该会沿着刀刃面向两旁飞出去。只要分得够开,就可以让子弹碎片从头的两边擦耳而过,说不定就可以安全了!

假设斩铁剑的刀身是宽3公分,刀背厚度为5公厘好了,那么它的断面就是一个等腰三角形,顶角为9‧5度。所以子弹碎片就以此角度分成两边飞开。那么,如果是在面前1公尺处把子弹劈成两半,当子弹碎片飞到脸的位置时,两半之间的距离为17公分【图3】!

这宽度还真微妙。如果脸够瘦的话,就刚好可以躲进中间的安全地带,可是如果脸再宽一点,那就……哇咧!因此,笔者我用桌上的尺放在自己额头上,然后用两本书挟着头两边,测量一下自己的脸有多宽,结果一看,哇!20公分!完了!后来我又试着用同样方法测量我老婆的脸,宽度是16公分。

嗯,只差了4公分,我们夫妻就有生死之别——她用斩铁剑的话就没事,我用的话就会爆头……

就这一点来说,还好五右卫门的脸很瘦,所以说不定刚好OK。同样是剑豪,之前说的雷音丸那颗大狮子头,用这招就保证被爆头。原来如此,难怪只有五右卫门能使用这把斩铁剑啊。不过,剧中的五右卫门经常斜方向挥刀,有时还是横方向挥刀。就算你的脸再瘦,也千万别这么做啊!要是这样劈开子弹的话,一半的碎片会飞上头上方,可是另一半的碎片就保证会朝下方打中胸部或肚子啊!

(注:雷音丸那颗大狮子头

笔者我的学弟汤地拓朗同学就是个头很大的男人,高中时,据说连剑道的护具都戴不上去。他去柏青哥店里时,一排横列的客人坐在那里,只有他的前额和后脑杓谁都挡不住,所以马上就会被发现。像这样的人,就绝不能使用斩铁剑。)

此外,一定要在够远的位置把子弹劈开!如果子弹是在面前60公分处被劈成两半的话,则两半碎片到达眼前时的间隔距离,就只剩不到10公分了!这大约和笔者我的脖子同宽,只能冒着两侧颈动脉被划伤的危险,让两半的碎片从脖子两边飞过了。就算躲过也会吓出一身冷汗啊。

如果要尽可能地避开子弹碎片,那就要把手臂尽量向前伸,在越前面的位置劈开子弹越好,这样就会让子弹碎片飞到自己的两边去。可是,万一五右卫门的两边正好站着鲁邦和次元大介,那不就正好打中他们了吗?这武器,不管怎么用都很危险啊!

能把汽车劈成两半?

这么看来,像故事中那样把冲过来的汽车劈成两半,应该就比较有可能办到了吧?可是,就算把正面撞过来的汽车劈成两半,也还是与子弹一样,如果不能让劈成两半的汽车停下来,那就算劈成两半了,也只会被两个半边的汽车从左右两边撞死而已。而且这相当于一次同时被两辆车从左右两边撞,还真不是普通的车祸。太悲惨了,还是不要吧。不如就来想想,能否把停着的汽车劈成两半好了。

但是这目标物也大了点,所以需要够强的臂力才行。

汽车每一部位的硬度不同,最难劈开的应该是引擎部分吧,所以只要能把引擎劈成两半的话,那剩下的其他车身部分都只不过是薄铁板罢了,应该用余力就能劈开。因为汽车引擎的形状复杂,难以计算,所以在此就把引擎当成是一个每边长50公分,用10公分厚的钢板制成的立方体箱子

吧。可是要切断的是钢铁,这就比切断同样截面积的铅要多花上70倍的力量,切断的截面积也大了820倍,所以计算出来的切断所需力量是1万3千吨!……太过分了,就算是五右卫门也办不到吧?

不过,剑术高手能够砍断普通人所砍不断的东西,据说其秘诀就在于砍下去的一瞬间把刀快速向后拉。大家在用菜刀切东西的时候,也都是这么做的,只要向后移动够长的距离,就能用杠杆原理以较小的力量切断物体。假设五右卫门与职棒选手一样能使出1吨的冲击力,那么要发挥出1万3千吨的切断力,就要有长达物体长度的1万3千倍的刀身当成杠杆。既然要砍的是边长为50公分的立方体,那就是6‧5公里。所以,五右卫门的斩铁剑必须长达6‧5公里,才能用1吨的力量切断这个铁箱【图4】。

(注:都是这么做的

唯一不会这么做的,只有头长得像菜刀的大恶兽基龙,它是直接用头去撞神龟的龟壳。如果是尖头菜刀的话那还可以理解,可是它的头形很明显是切菜用的菜刀。既然都长得像切菜的菜刀,就该有点自觉嘛。)

可是就算真的有长达6‧5公里的斩铁剑,手臂也没办法在砍下去的一瞬间向后拉那么长的距离啊!这该怎么办?只好在砍下去的一瞬间向后倒退6‧5公里了!如果挥剑下砍的速度是时速150公里,那切断所需的时间是0‧024秒,所以只要在这段时间内向后倒退6‧5公里就行了!……这谁办得到啊这?!仍需要用音速820倍的速度倒退,用这速度足以在2分23秒内绕地球一圈啊!

(注:时速150公里

王贞治选手的挥棒速度,全盛期曾有时速154公里的纪录,所以我们在此只比世界级的王选手稍慢一点而已。)

什么都能砍断的斩铁剑,虽然是一把很厉害的刀,不过要怎么样才能使用它,恐怕这才是最困难的地方。

(注:什么都能砍断的斩铁剑

我这样写了,结果书才刚出,就有一堆来函提醒我「斩铁剑只有蒟蒻是砍不断的」,但是为何就只有蒟蒻砍不断?是蒟蒻所含的生物碱成分会让刀变钝吗?若是如此的话,是只要含有这种成分的东西不就全都砍不断了?所以还是无法解释为何只有蒟蒻砍不断。在科学上只能说完全不明了。)

诡异的绝招③

光束军刀算是实用的武器吗?

由于光线枪经常被拿出来用,导致光束变成了空想科学世界长久以来很习惯使用的武器。然而就在一九七O年代末期,终于有人想出了光束之革命性的新用途。在一九七七年的《星际大战》和七九年的《机动战士钢弹》中,开始把光束当成刀,用来进行格斗战。又光又亮的刀拿来互砍的确是蛮帅的啦,但是从科学上来说,这能算是正确的武器吗?

(注:《星际大战》

一九七七年的电影。死星的表面和飞行物,靠近地表时的速度感拍得非常好。不过转方向的角度太小了,船上的人应该都会晕宇宙飞船吧。关于主角路克和黑武士达斯‧维达所使用的「原力」之谜,请参见笔者所著的《空想科学「电影」读本》(扶桑社出版)。)

(注:《机动战士钢弹》

一九七九年四月播映至八O年一月的电视动画。对于「MobileSuits的战斗力受操纵者能力高低所左右」这项要素相当重视。这虽然在现实世界中是理所当然的,但在空想科学世界中却很少见。最强的操纵者红色彗星夏亚‧阿兹纳布尔,像摆架子给你看一样地左右敏锐移动,然后突然一瞬间冲到对手面前的那一幕,非常有魄力。不过,他这样开MS会晕机吧?)

不能双剑相交!

《星际大战》里路克‧天行者所用的是光剑(Lightsaber),而《机动战士钢弹》中MobileSuits(机动战士,MS)所用的是光束军刀(BeamSabre),这两者的共通点是平常收纳时只有剑柄,从腰间或背后拿出来用时,就会咻的一声伸出光的刀刃【图5】,看起来就像一根发光的棒子,却能杀伤敌人,具有强大的破坏力。

但是,严格说来两者是大不相同的。光束是朝向一个方向飞行的光或粒子,但是当武器用时,光的话就是指雷射(Laser,激光),粒子的话就是指由大量的高速粒子形成的能束(Beam)。光剑就如其名,剑刃是用雷射光构成的,可是光束军刀的刀刃又是啥?

在《机动战士钢弹》的设定中,有一种虚构的粒子名叫米诺夫斯基粒子,这是一种现实世界中尚未被发现的粒子。所以光束军刀应该就是将这种粒子的能束形成刀的形状而构成的吧。可是拿粒子能束的刀砍敌人,恐怕会产生剧烈的核反应,发出强烈的放射线,应该连自己都会被伤到。以格斗战武器来说,未免强力过头了。

(注:米诺夫斯基粒子

构成钢弹世界观基本架构的一种虚构的粒子。质量近乎于零,但具有正负两种电荷。这设定真令人感兴趣,一定要好好研究一下。为此,最好把它的质量和其他性质都详细地设定出来吧!)

为了不让故事中的人物遇上这等惨剧,也为了让讨论得以简单进行,在此我们就当做「两者的光剑都一样是由雷射光线构成的」吧。所以各位钢弹迷请多多原谅,为了预防万一,用粒子能束来解释光束军刀的讨论我就写在注释栏中了,请自行参阅吧。

(注:用粒子能束来解释

粒子能束要是在大气中射出来的话,就会与空气分子撞击而四散,所以光束军刀在大气中应该会很短,这下可头大了。而粒子能束只有在与其他粒子冲撞时才会发光,所以在宇宙空间中光束军刀根本不会亮起来。虽然说要造出一道发光而且够长的粒子能束难之又难,不过话说回来,要怎么才能让粒子能束保持一定的长度?要造出粒子能东需有加速器,所以如果需要一定长度的粒子能束,只要把圆形加速器的一部分打开变成C字型就好了,而且飞出外界的粒子在一瞬间就会回收到加速器内,所以在空气中也只会看见这露出的一小段在发光。不过这样与其说是军刀,还不如说是个有一部分非常危险的甜甜圈。

何况,这大小也不寻常。要造出足以破坏物体的粒子能束,加速器的半径至少要数百公尺,重量至少要数万吨。若要挥动这种东西来战斗,那直接拿来砸下去还比较有效,当然破坏力也的确比光束军刀大多了。)

可是就算如此,用雷射光刀来玩斗剑,那可是非常危险的啊。因为光与光之间就算互相交叉也不会有任何影响,彼此间还是照常互相通过。也就是说,万一对方高举光剑迎头砍下,自己就算用光剑去接剑格挡……完全挡不住嘛!对方的光剑会毫无阻力地唰一声劈下来,然后我方脑袋瓜就被劈成两半【图6】。

这武器根本不能用嘛!

干嘛不直接射出去算了?

话说回来这光剑到底是用什么原理造出来的?

光剑的刀刃长度大约是1公尺。可是雷射光线本来是一射出去就会一直向前飞的。所以要如何让雷射光保持一定的长度?恐怕这才是最困难的技巧。

唯一的方法就是用镜子反射。在光剑的尖端放一面镜子,对准剑柄的上端,把剑柄里射出来的雷射光线反射回去,然后剑柄也装一面相对的镜子这样让雷射光在这一小段距离间来回反射,就可以做出一定长度的雷射光区域了。

当然,镜子不会自己浮在空中,一定要有一根棒子之类的东西撑住才行。如果不要让这根棒子太显眼,可以把它做成收音机天线那样伸缩自如的方式,拔剑后就咻的一声从剑柄中伸出棒子和顶端的镜子,同时发射出雷射光。在别人眼里看来,就像直接从剑柄中伸出一根雷射光棒一样。

不过,干嘛要费这么大功夫呀?

以雷射光当武器的最大优点是速度。因为它的飞行速度是枪弹和飞弹的好几万倍,所以能在一瞬间就打中远方的敌人。既然如此,又何必故意要把它弄短成一把剑?这一来,岂不是变成只能用在接近战的武器了吗?真是非常令人无法理解。还不如让光的剑刃无限伸长,就可以砍到很远的敌人……啊!

(注:优点是速度

若以地表的音波速度为基准,枪弹的速度为音速3倍,飞弹则有音速的30倍,可是相对的,雷射的速度是音速的88万倍,粒子能束的速度也应该是相同水平。要攻击1万公里远处的敌人时,用雷射只要0‧03秒就到了,用飞弹要16分20秒,用枪弹则要花2小时43分多。在宇宙中的炮击战,想来除了光束兵器之外都没啥用处。)

路克的光剑要是无限伸长的话,一挥剑就把宇宙飞船的墙壁和天花板都劈开了啊!钢弹的光束军刀要是也伸到无限长,一挥动,就连后面的白色基地和钢坦克等等统统一并砍了【图7】……

原来如此!刻意把光束弄短,为的就是避免伤及周遭无辜,只要杀伤敌人就好。原来是有这么伟大的目的啊!哎呀呀,我还是第一次发现咧。

高度实用性

如果采用前述的这种构造,光剑和光束军刀还有一个优点:可以爆发性地提高雷射光线的威力。

光的速度是秒速30万公里,通常的雷射光线只要发射个1秒钟,就会射到30万公里之远。可是如果光剑持续发光,就表示剑柄射出的雷射光线在两面镜子间来回反射,相当于把数万道雷射光线迭合起来。如果是1公尺长的光剑,发光开始1秒之后,雷射光线就在两面镜子之间来回反射重迭3亿次,相当于有3亿道雷射光线集中在剑刃。

如果发光的时间再拉长,重迭的雷射光线数量就越多,所以和敌人持刀对峙的时候,就可以让能量在光剑上蓄积。当然,因为每一道光线平均长度都只有1公尺长,所以当接触到敌人时,只要3亿分之1秒就消失了。但这也就相当于把之前所有蓄积的能量集中在一瞬间放出来!

(注:发光的时间再拉长

假定光束军刀内藏有出力10千瓦并能射出直径1公厘的雷射光之雷射发振器,如果把它单纯当成雷射枪用,其出力能在1分钟之内将1公分厚的铁板融化切断5‧6公尺长。可是让这些雷射光线在镜子之间来回反射持续1分钟的话,就会把这1分钟内的能量都蓄积起来,也就是说,可以在一瞬间就把1公分厚的铁板切断56公尺长!但只要使用了一次,就一定要再等上一段时间让能量蓄积。等越久蓄积的破坏力就越大,不过因为这一来敌方的光束军刀威力也会越来越大,所以可不能傻傻地随便砍过去啊。这一来如果用光束军刀单挑的话,战况就会陷入无止境的胶着状态。说明白点,就是先打开开关者会赢。)

而且,光剑真的采用这构造的话,就可以拿来玩斗剑啦!因为光线虽然不能用来格挡,可是用来撑住镜子的那根棒子就可以!双方光剑相交时,其实是支撑镜子的那根棒子在交错。喔,看来这武器的实用性越来越高了嘛!

果然只是拿棒子互殴而已!

但是,无论怎么敲都不会弯曲的棒子,这世上是不存在的。无论棒子再怎么坚固,在互相碰撞的瞬间都很难不弯曲。

对路克和阿姆罗来说,这真是个悲剧。因为雷射光线是在两面镜子之间来回往返,所以在互殴时的一瞬间,撞击会让剑尖的镜子偏离方向,这下可惨了【图8】!雷射光会反射到其他地方,不是打中旁边的友军,就是击中自己的脑袋瓜!再不然,就是把宇宙飞船的墙壁或地板射出个大洞!

这样太危险了,所以和敌方对峙时,一定要关掉雷射光开关才行……但这一来,不就变成双方拿着撑着镜子的棒子互殴吗?

话说回来,为何不直接拿棒子互殴呢?反正《星际大战》中双方都是人,拿着剑对打,就算拿的不是光剑而是普通刀剑,也一样可以砍死对方啊?不,就算双方只是各拿一根棒子互殴,也应该可以打伤对方吧。

即使是MS间拿铁棒互殴,也应该不会打不伤对方吧。

钢弹的身高为18公尺,尺寸大约是人类的10倍,所以如果是拿铁棒互殴,也可以想成是把球棒放大10倍的大小,重量应该有7吨,跟一辆卡车的质量差不多。根据《机动战士钢弹MS大图鉴》(BANDAI出版)一书所载,钢弹的出力为1380千瓦,用这么大的力量全力挥动7吨的铁棒,棒子前端的速度可达时速60公里,也差不多等于是一辆卡车的速度。所以如果以这力量拿铁棒互

殴就能把对方打烂,那岂不是表示钢弹或萨克都只要用一辆卡车就能撞烂了?

再怎么想,这都太没道理了,可是这么说来,钢弹拿根铁棒挥动都打不伤敌人,岂不是说它的体质超级虚弱吗?

嗯,不管怎么说,机械人彼此间打接近战实在太危险了,果然还是用远距离武器远远的打比较好吧。

诡异的绝招④

必杀工作者为何要用三味线琴弦当凶器?

从黑暗中飞来一条琴弦,勒住坏蛋的脖子,把他的身体吊在空中……这就是众所周知的《必杀工作者》中,卖三味线的勇次的华丽杀人招数。

为了那些抱憾而亡的冤魂,代替他们打倒恶徒!这形象令人颇为赞同。但是我虽然想为他加油,心里却打从很久以前就有件事非常在意。

(注:《必杀工作者》

本节参考的是一九九九年二月上映的电影《必杀!卖三味线的勇次》。电视的「必杀」系列则从一九七二年的《必杀陷阱人》开始,一共有30部作品,勇次是在八一年的第17作《新必杀工作者》中登场的。全部作品中登场的工作者一共有75人。真是可怕的恐怖份子集团啊。

其实笔者我的身边就有一位「必杀」的权威。那就是担任本书插图的近藤丰。由他担任编辑并绘制大半插图和撰写部分文字的《出仓‧绝品电视古装剧》(FlimArt出版)一书中,就有详细介绍此一系列。我问他对「必杀」的评价如何?他说:「拿钱就杀人,这点很好,至少比用正义等等的主观去杀人的家伙来得好。」我竟然能与如此伟大的人一起工作,真是喜不自胜啊。)

三味线的琴弦,勇次干嘛要选这种东西当杀人的工具呢?

凶手呼之欲出

三味线琴弦的确很细也很强韧,用它捆住人的脖子吊起来的话,肯定会深深地卡进肉里去吧,说不定还会割到皮开肉绽、深可见骨呢。但是,在尸体身上留下特征如此明显的伤口,岂不是让人一眼就看出凶手是谁吗?

更何况,三味线店勇次每周都要如此杀人,那岂不是就在将军脚下京城里掀起「三

味线琴弦连续杀人事件」吗?这一来,那些衙门的捕快很容易就可以过滤出犯人了嘛,保证会把全城里卖三味线的统统抓起来严刑拷打,刑求逼供一番【图9】。

卖三味线的人拿三味线琴弦当杀人凶器,怎么想都让人觉得是愚不可及的行为。不但自己第一个就被列为嫌犯,还顺便连同行都牵连,一起拉下水。要是事迹败露,就算再怎么辩解说自己是为了世人替天行道,八成也会被同行公会清理门户。

如果目标是要达成无法破案的完全犯罪,就应该用凿子或切生鱼片用的菜刀等等其他行业的吃饭家伙当凶器。或者说用刀或匕首杀人,让案子看起来像是武士或江湖客干的,这样不就能扰乱办案侦察的方向了吗?

然而卖三味线的勇次却不理这些,坚持用三味线琴弦杀人,到底是为了什么?

华丽的伎俩

为了解明此事,就来具体地检证一下犯案的步骤吧。

首先,是当成凶器的琴弦。就算这琴弦真的很强韧,光用一根琴弦,就能把整个人吊在空中吗?为了确认此事,我去百货公司的乐器卖场买了三味线琴弦。

(注:买了三味线琴弦

当我走进戏院看《必杀!卖三味线的勇次》时,就感觉周遭的气氛有点不大寻常,和普通电影的观众完全不同。完全看不到年轻的情侣,全都是像藤田诚(译注:《必杀!》系列演员,已于二O-O年二月逝世)那种年纪的人。这个世代的人,全都是对世间抱着怨恨而活的吗?

看完电影后,就直接去百货公司的乐器卖场买三味线琴弦。很快就找到了,但仔细看看自己,我还拿着《必杀!》的宣传手册……一个男人拿着这种东西来店里说:「我要买三味线琴弦。」说不定马上会被人怀疑而报警,直接以准备凶器集合罪抓起来了。只好用上衣遮着宣传手册,看看四下无人,拿了最粗的琴弦,假装没事地走去柜台付账。科学实验有时也是有风险的。)

真的要重现犯案现场的情况,最简单的方法就是把琴弦勒在自己脖子上,然后找棵粗壮的大树把自己吊起来试一试就行了。

不过,万一成功的话,我就完啦。

因此,我准备了两根传真用纸的轴心,把三味线琴弦的两头各自绑在一根轴心上,然后用两脚踏住一根轴心,再用两手握住另一根轴心向上拉,测试琴弦的张力。笔者我的背肌出力有160公斤,虽然这是高中时代测得的数据,所以现在应该已经衰退了不少,不过要是这琴弦连这点拉力都撑不住的话,也就不可能把一个人吊起来了。

用力一拉,琴弦绷紧,发出了「冰冰冰冰」的声音。喔喔!这不就是电视里勇次登场时的音效吗!

我压下高昂的情绪,使劲用力一拉……结果琴弦应声而断!哎呀?

琴弦的直径约1公厘,是三种琴弦中最粗的「一之弦」。三味线的琴弦,是用绢丝绞缠后加上胶固定而成的,根据《理科年表》一书的资料来计算,直径1公厘的绢丝所能吊挂的重量为21。原来如此,这等粗细的琴弦当然吊不起人来。

乐器应该有超出规格、特别粗的琴弦才对,所以勇次用的是某种特制的特粗琴弦……啊,这说不定就是盲点所在!

恐怕办案的捕快在检查尸体的伤口时,一定都凭直觉认定凶器是三味线琴弦,然而等到为了掌握证据而拿琴弦来实验,才发现三味线琴弦根本就不可能把人吊起来,这一来他们就会认为:「这是凶手嫁祸的伎俩!想误导我们以为凶手是卖三味线的!所以真凶一定另有他人!」

最危险的地方反而最安全,卖三味线的勇次,就是用这招漂亮地耍弄了办案小组,蛮厉害的嘛!交这特别订做的极粗琴弦来的批发商老兄,现在一定也已经人间蒸发了吧。

把自己吊起来!

那么,勇次用这琴弦,是以怎样的步骤犯案的呢?在电视和电影中是这样描述的:

当琴弦缠绕上被害者的脖子后,下一幕就照出琴弦是向上绕过门楣上方,再斜下来一直拉到勇次的手上。斜向的角度根据目测大约是45度。然后,勇次背对着被害人往下一蹲,让琴弦越过肩膀,用右手一拉琴弦,被害者就被琴弦给吊起来,没两下就挂了【图10】……

有时依情况不同,勇次也会先用琴弦勒住被害者的脖子,然后一跃跳过门楣把人吊起来。好惊人的跳跃力。

还有,《必杀!》故事中登场的坏蛋,不知为何每个都是大胖子。所以能用一只手就把他们吊起来这臂力也非比寻常。

更何况要一口气把人吊起来,就必须有超过被吊者体重的力量。如果要在0‧5秒内向上吊起1公尺,在不计摩擦力的情形下需要其重量1‧8倍的力量。所以若是坏蛋重达80公斤,就需要150公斤的力量。可是要用一只手拉动150公斤……

不!等等!这种事在力学上办得到吗?

因为是用琴弦绕过门楣上方把人吊起

来,所以门楣就担任了固定滑轮的任务。这原理就跟翘翘板一样。因为是用自己的体重把对方抬起来的,所以无论再怎么用力,也无法使出比自身体重更大的力量。就算臂力再强,要是对方比自己还重,也只会像垂直攀绳一样把自己拉上去而已。

(注:固定滑轮

绳子的一端绑着物体,通过固定在天花板上的滑轮,从另一边拉动绳子把重物吊起来,这就是「定滑轮」。只要用比物体重量更大的力量拉绳子,物体就会被吊起来,而且绳子拉多长,物体就吊上多高。相对的,绳子的一端固定在天花板上,让绳子通过滑轮,再把物体吊在滑轮上,从另一边拉动绳子,这就是「动滑轮」,只要用物体重量的一半力量就能把物体吊起来,但绳子要拉的长度是吊上的高度之2倍。这与杠杆原理是相同的。卖三味线的勇次如果也用3个以上的动滑轮来组合的话,就不必像本文所说的需要300公斤的体重了。)

呜哇!这下可糟了!

更何况,琴弦还是向斜方向拉的。这一来,又有两件绝对不利的事。

首先是无法把自己全部的体重都用上!而且因为脚是踩在地上的,所以自身体重的力量会分散在琴弦及地板上。

此外,脚会滑动!因为身体被琴弦向上拉,所以自身对地板的摩擦力也会减少,越来越站不住!这一来,只要勇次一拉琴弦,自己就反而会被向后拉过去……

(注:摩擦力

将物体置于地板上时,虽然物体会对地板施加压力,但地板也会对物体使出同样大的力以支撑,此力称为「垂直对抗力」。摩擦力与此垂直对抗力成正比。但摩擦力为垂直对抗力的几倍,则决定于地板和物体的材质(摩擦系数)。这可以用倾斜地板测定,看倾斜至多少度物体才会由静止开始滑动。如果30度就开始滑动,则摩擦力为垂直对抗力的0‧6倍(摩擦系数0‧6),若是60度才开始滑

动,则是1‧7倍(摩擦系数1‧7)。勇次是光脚站在地板上的,当地板倾斜时,想来他只能站着不滑动的界限只有30度,所以假定「摩擦力为地板支撑体重之力的50%」。)

可是,故事中勇次是一动也不动的,面无表情地把坏蛋吊上去,这到底是怎么做到的?

只有一种可能,那就是勇次自己本人的体重超级重!

因为琴弦是成45度角来拉的,就假定摩擦力是地板支撑体重的力量的昍%好了,在这种情形下,只是蹲着就能使出150公斤的力道拉动琴弦,那勇次的体重是……什么?308公斤?!

这种超级大胖子敢在江户城里四处趴趴走,根本就是引人注目到不行啊!官府也会马上看穿「凶手是个超级大肥猪」,保证立刻就被逮捕了啦!

拜托快去跟勇次说一声,我们这些影迷都很不希望你辞职不干杀手,所以求求你别再用三味线琴弦这种东西了,要为人报仇雪恨替天行道的话,用普通一点的武器难道不行吗?

上一章目录+书签下一章