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)
一九五六年电影《空中大战怪兽拉顿》中从翼龙突变的怪兽。从九州阿苏附近炭坑深处的巨卵孵化。拉顿不负空中怪兽之名,曾与当时最快的喷射战斗机f86f军刀式旭光空战,在高空中突破音速翻转时还带出飞机云,产生了音爆破坏等等,再三展现超音速情景。是难得能将怪兽图鉴中的设定速度用实际画面呈现的怪兽。
滑翔机有可能超音速吗?
首先从感觉最具说服力的“靠翅膀飞行的怪兽”讨论起。
被选为代表的是拉顿和混沌鸟。由这两只怪兽主演的电影《空中大怪兽拉顿》和《大怪兽空战·加美拉对混沌鸟》名称来看,也知道是在描写飞行怪兽的恐怖和魅力。
根据各种怪兽图鉴的资料,拉顿的飞行速度是1.5马赫,混沌鸟则是3.5马赫。这两只都是拍拍翅膀就比音速还快了,可是生物真飞得出这种速度吗?
自然界生物的飞行方式有两种:振翅飞行和滑翔。
用双翼拍打空气以获得对抗重力的浮力※和前进的推进力,称为振翅飞行;而像滑翔机一般固定双翼的形状和角度,把来自前方的空气阻力转为向上的浮力,称为滑翔。小型鸟类、昆虫和蝙蝠只靠拍翅膀飞行,鼯鼠是只靠滑翔;大型鸟类在起飞、加速时鼓动翅膀,其他时候则采滑翔的方式。
毋庸置疑,研究怪兽的飞行时最常参考的就是翼龙※等有翼恐龙,但是这家伙除了化石之外,啥什么都没留下,所以除了靠想做之外别无他法。它翼长7公尺,体重15公斤,体型算是很大的,所以我们猜它不怎么拍动翅膀※,是靠滑翔飞行。
自然界的飞行生物是体型越大越有滑翔的倾向。从电影画面上确认,拉顿和混沌鸟也不怎么拍动翅膀。可是靠滑翔的力量有可能飞出超音速吗?
※浮力
前方来风顶到物体下方,气流下弯,反作用力把物体向上推,这就是浮力。飞机机翼纵剖面是上凸下平,相较起来,上方通过的空气走距长、触及范围大,所以气压变低,这也会产生浮力。
※翼龙
中生代掌握制空权的爬行类(编按:昔称爬虫类。基本上恐龙并非爬行类)。翅膀构造与现今鸟类或蝙蝠都不同,第四指延长,隔成4节,张开皮膜形成翅膀。与其他恐龙一样都走上了巨大化之路,白垩纪后期曾翼长达7公尺。与其说飞行,不如说是乘上升气流爬升,其空气动力学应类似现在的军舰鸟。
※不怎么拍动翅膀
翅膀拍法大致分为摩斯拉的翅型与拉顿的翼型。翅型以昆虫等小型动物为本,虽然乘着风势,但只要停止鼓动1秒就会落下,所以翅膀面积大于身体。这一型怪兽若没有一直振翅,表示对其原型生物认知不够。翼型则是以鸟为原型,多半学大型鸟类,不拍翅膀而乘风滑翔,怪兽采此形态比较有说服力。画面上中也多是爬升时鼓翅,之后滑翔。应剧情需要演出的振翅画面,似乎只有在三头金龙基多拉之类非鸟型却有大翅膀的怪兽出场时,或抒情的飞离场面。
混沌鸟飞得比免路考机踏车还慢
鸟类或飞机在空中飞行时,并不能把来自前方的空气阻力全部转为浮力。有一部分的空气阻力则会产生煞车效果,如果没有对抗它的推进力,就无法保持一定速度。那么没有装引擎的滑翔机和信天翁是拿什么当推进力的呢?答案是重力。
没有上升气流的时候,这些滑翔的飞行体部仅能向下飞。意思和在斜面运动的物体相同,是沿着空气形成的坡道滑下。此时重力会分成“让物体沿着坡道向下运动的力”和“把物体压在斜面上的力”。后者会与浮力相互拮抗,前者则成为对抗空气阻力的推进力[图一作用于滑翔物体上的力。只要取得平衡就能等速直线前进。]。
信天翁或老鹰都是悠哉游哉慢慢飞,滑翔机也比飞机慢多了。由此可以得知,滑翔是不适合高速飞行的。因为是以部分重力当做推进力,飞行速度绝不可能比自由落体还快。想要加速的话,得从很高的地方滑下来才行。
就算不计空气阻力,拉顿要从1万3千公尺的高空滑下来才能有1.5马赫,而混沌鸟则要从7万2千公尺降下才能有3.5马赫的速度。当然,实际上还会因为空气阻力而减低下降速度,所以还得爬升到更高的空中才行。
那要怎么做才能上到那么高的地方去呢?
信天翁或老鹰是乘着上升气流※攀高的。可是上升气流只到形成云层的1万公尺左右,并没有足以把拉顿或混沌鸟带到那种高空的上升气流。即使想拍动翅膀飞上去,越高空气越稀薄,1万公尺高空的空气只有地面的3分之1。拉顿和混沌鸟就算拍翅膀拍到死,因为没有空气可拍,还是无计可施。
即使它们用某种方法爬升到那高度,空气阻力又会产生另一个令人绝望的问题。在大气中滑翔时,重力会使速度加快,但空气阻力却是与速度的平方成正比。所以从重力得来的推进力与空气阻力一样大的时候,速度就不会再增加了。也就是说,只要是在大气中滑翔,下论是从多高的地方滑下来,速度都是有上限的,而且这个上限还出乎意料的低。例如不论从多高的空中丢下铅球,时速最快也不会超过500公里。
拉顿翼长120公尺,从怪兽图鉴来推测,翅膀面积大约3千平方公尺。空气阻力与翊膀面积成正比。不过因为它的体重有1万5千吨,急速俯冲的话还是可以达到1.5马赫的速度。当然,这是假设它能飞到平流层之上。
更令人绝望的是混沌鸟。翼长175公尺,翅膀面积5千7百平方公尺,比拉顿还大上一号,体重却只有25吨,拉顿的600分之1而已。这过轻的体重成了致命要害。就算头朝下垂直俯冲,时速也才68公里,还下到目标3.5马赫的1.6%。
假设它像普通滑翔机以5度的下降角度滑翔,时速才20公里!说什么超音速怪鸟混沌鸟,其实连骑着免路考的50cc机踏车都可以轻松赶过它呀。
※上升气流
向上流的空气。空气经阳光加热后变轻、或沿山坡向上吹的时候,热空气爬到冷空气之上,就会产生上升气流。海边鸟类常利用的是海洋吹向陆地的风。风越过海岸线后与地面的摩擦变大,风速变弱,便产生上升气流。
※免路考机踏车
日本的道路运行车辆法施行规则中,引擎总排气量在55cc以下的归于“第一种原动机付自转车”,简称“原付机车”。
跑吧,拉顿!
要靠滑翔飞出超音速果然不可能。即便银幕上它们好像只是在滑翔,其实应该还有用什么当推进力才对。
于是去调查看看,什么嘛,许多怪兽图鉴上都有写啊。拉顿能从脚底喷出喷射气流。嗯,照这种设定的话,说不定能飞出1.5马赫……
要让体长50公尺,翼长150公尺的身体以1.5马赫飞行,双翼和头脸受到的空气阻力高达4千8百吨。就算拉顿的喷射气流推进力等同于此吧,别忘了它还有1万5千吨的体重。嗯,体重和推进力差距这么大,张开翅膀无法直接飞上天啊。这一来只好像飞机或天鹅一样,还没到达起飞速度前得先在地面上跑步※才行。直到能起飞了,再靠脚底的喷射气流加强出力,拉顿的飞行速度才能超过1.5马赫。
为了达成设定的1.5马赫飞行速度,拉顿应该怎么做才对呢?
要以3千平方公尺的翅膀面积让1万5千吨的体重升空,离陆前得加速到时速440公里。在还没飞起来之前,拉顿只好像鸡一样在地上啪哒啪哒跑个不停啦。什么嘛,原来拉顿是只飞毛腿怪兽啊。
※离陆前起飞速度
当翅膀角度一定时,浮力与翅膀面积成正比,也与速度的平方成正比。起飞的浮力必须比重量大,因此速度得超过界限。大型喷射机能从机翼边缘伸出襟翼来增加面积,是为了在低速时也能起飞。
小美人,生死一瞬间!
那么振翅飞行的怪兽又如何呢?最具代表性的就是以3马赫速度飞行的摩斯拉※吧。
虽说是振翅就能飞行,其实没那么简单。翅膀向下等于把空气向下压,反作用力会让身体上浮。然而,如果还要再拍一下,就得抬起翅膀啊,这样不就反倒使身体下沉?如果只是单纯反复拍动翅膀,一上就会有一下,最后就搞到自己骨折而已。
鸟的翅膀往下拍的时候,翅膀会张开,举起时则会弯曲关节收缩翅膀。翼龙拍动翅膀的动作应该也类似。此外,鸟羽的排列会使由上往下流的空气可以通过,但下往上的风却吹不透;昆虫拍翅举翅时会改变振翅的角度和速度,无论鸟类或昆虫,都会有些动作让“使身体上浮的力”大于“使身体下沉的力”。
然而振翅飞行的怪兽在效法自然界先驱时根本没用心嘛。拉顿也好,混沌鸟也好,摩斯拉也好,巨大翊膀拍动时既不折叠也不弯曲,只是像门板那样开开合合而已[图二鸟类在拍动双翼时会微妙改变翼形,但怪兽只是上下扇动而已。]。
算了,关于拉顿和混沌鸟已经没啥好说的了。问题在摩斯拉,这家伙可还有个很大的困难点呢。
电影中,摩斯拉飞行时身体像在水面滑行一般水平前行,只有翅膀上下拍动。可是只要观察蝴蝶飞舞就知道,当它拍动比身体还大的翅膀时,身体会因为反作用力而上上下下。这样鼓翅的话,起飞时腹面会一直撞地面,就算用某种方法一下子飞上天,光是来回摆动最后还是变成自由落体掉下来。
而且,摩斯拉激烈摆荡的背上还坐着两位身高30公分的“小美人”※呢。这已经不是晕机与否的问题了,而是会有生命危险啊。
摩斯拉翼长250公尺。考虑躯体部分的重量,摆动翊膀的支点※大约离躯体50公尺左右。
在电影《摩斯拉》里,它拍动翅膀的上下幅度约60度,每秒来回1次。意思是小美人每0.5秒上下震荡50公尺。而且这还不是单纯的等速运动,而是和弹簧伸缩一样反复加速减速的剧烈运动。坐在这种东西上可不是好玩的。
背上坐着小美人的摩斯拉,起飞时慢慢举起翅膀,然后一口气拍下去。这个反作用力会抬起摩斯拉的身躯。而在空中当躯体和翅膀呈一直线的瞬间,躯体达到最高速每秒160公尺,相当于0.46马赫。
当然,坐在它背上的小美人也以相同速度上升。本来她们还糊里糊涂抱着摩斯拉的体毛坐着,突然就像被拔起来似的以0.46马赫的速度一飞冲天,到1千3百公尺高的地方——相当于东京铁塔※的4倍——再直直降落。可怜啊,小美人[图三巨大蛾怪兽的躯体的动作。小美人保证没命。]。
摩斯拉拍翅飞行时更要命,两位小美人得紧紧抓住它的背。摩斯拉的身体达到最高点之后又会开始下降。要跟上它的动作,就得用自己体重100倍力量来抓紧它才行。这时所需要的臂力,就好比在腰上用绳子吊着99个和自己一样重的人,然后还去徒手攀岩※。
即使她们过了这一关,0.5秒后一样完蛋,因为摩斯拉身体到达最低点,接着又会突然上升,此时身体会受到重力120倍的力量下压。体重66公斤的人会承受6.7吨的重量,几乎等于被6辆小型车压住。小美人会像被一掌打死的蚊子,全身骨头碎光光,扁扁铺在摩斯拉背上。这下子又更可怜了。
不论哪种情形,小美人在摩斯拉一起飞后就会送命。如果觉得生命可贵,坐在摩斯拉背上的你们可要多多保重唷。
※摩斯拉
一九六一年电影《摩斯拉》中出现的巨大飞蛾。洛利西亚国(译注:电影中在日本拥有治外法权,影射美国)在密克罗尼西亚有个南方孤岛领土“婴儿岛”,摩斯拉是守护神。电影中它从卵孵化成幼虫,再结茧变为成虫。本文中指的是成虫。摩斯拉因爱好和平而广受欢迎,电影中数度登场,不过初代摩斯拉只是凭本能带回小美人而已。一九九六年新版《摩斯拉》中成虫的最高速竟高达80~85马赫!还有一招高速撞击的必杀技“exceldash”。
※小美人
双胞胎女孩,婴儿岛岛民对她们的敬仰一如崇敬摩斯拉。身高约30公分,在最初的设定中,摩斯拉的复眼有扇小门可以让小美人躲进去。嗯……这样的话多少安全一点吧。
※摆动翅膀的支点
翅膀前端往上摆动,躯体就往下。所以,翅膀上一定有个不会动的直线部分,本来应该称为“轴”,但为了传达出那种感觉才用“支点”称之。如果没有躯体,摆动的轴应该是通过翅膀重心、与前进方向平行的直线才对,但因为有躯体在,便会在较靠近躯体的部位。
※东京铁塔
东京都港区芝公园内的综合电波塔。由内藤多仲设计,一九五八年12月落成。占地2118平方公尺,比巴黎的艾菲尔铁塔高11公尺。怪兽讨厌有东西比自己高,所以总是成为破坏对象。唯一例外是《超极谜界》的凯姆尔人,曾拿它当武器,而且还赢了。真好啊。
※攀岩
攀登山岩裸露之处的技术。提倡登山运动的马马利一八八八年首次攀上针峰(grepon),岩壁攀登成为登山技术的代表。
喔,加美拉会飞耶!
按理说,靠滑翔或鼓翅的飞行方式都很接近现实,可是这些怪兽好像都不太飞得起来。现在只剩下从脚爪内缩形成的洞里喷出火焰来飞行的加美拉※了……乌龟靠两脚步行已经够莫名其妙了,居然还能飞上天?原本以为希望很渺茫,没想到大错特错。令人惊讶的是,这个飞行法搞不好最有可能成功。
根据各种怪兽图鉴,新版加美拉的大腿和手臂四周都包着管路,大约有12根,管路中能喷射出高温气体,如此一来它就能以3.5马赫的速度在空中飞行。
为什么加美拉的飞行方式最有成功希望?根据何在?
轻轻握着团扇柄,让它保持较水平略为上倾的角度,不要抬头,慢慢往前走。你会发现走动时迎面而来的风会碰在扇子下方,把团扇向上抬。这是因为有浮力。
加美拉喷射前进时,龟壳下面也会受风,不就能靠这浮力飞起来?笔者做了个实验。
把一块保丽龙削成加美拉壳的形状,指头轻轻捏着尾巴部位,让龟壳稍微立起,拿着走走看。接着稍微加快脚步——这不就是足以在空中保持安定的浮力吗[图四真是出人意料,龟壳怪兽的体型很容易得到浮力。]!
或许有人觉得我是用了过轻的质材来做实验,可是本实验用的保丽龙龟壳是长20公分,重40公克。如果放大到新版加美拉的60公尺,体重会变成1千1百吨。相对于此,新版加美拉的重量才120吨而已。所以笔者可是用了比加美拉还重9倍的保丽龙来实验而成功的喔。
保丽龙龟壳所受的浮力,每平方公分大约0.2公克,所以每平方公尺是2公斤。加美拉龟壳面积大约2千平方公尺,要把120吨的身体抬上天,每平方公尺需要60公斤浮力,大约是实验的27倍。浮力与速度的平方成正比,所以只需要实验中步行速度的5.2倍,加美拉就能飞起来啦。实验时的步行速度大约是时速6公里,所以加美拉飞行时最少要有时速31公里。喔!这样的话就没问题了!加美拉的飞行速度可是3.5马赫,等于时速4千3百公里。根本就绰绰有余嘛!飞吧!加美拉!
不仅如此,因为加美拉可以飞出必要最小速度的140倍,行有余力,还可以搬运比自己重上万倍的货物。载运能力高达230万吨!就算吊着115只2万吨的哥斯拉,加美拉也一样轻松飞上天啦。
※加美拉
加美拉分成一九六〇年代版和一九九〇年代版(亦即昭和版平成版,一般认为平成版比较灰暗),身高、体重、武器等设定都有微妙差异。本文之所以拿新版讨论,是因为它的飞行原理比旧版明确,但基本上设定还是相同。都能从嘴巴喷火,手脚缩进龟壳后,从洞中会冒火喷射飞行。都是出身亚特兰提斯,维护正义的一方。还有就是相对于身长来说,体重都太轻。关于加美拉的体重,有兴趣的读者详见前著《空想科学读本》。
离天国最近的乌龟※
然而好不容易能够飞起来,加美拉却自己把这个可能性给毁了。
如果只是缩进脚爪然后喷射,这没问题,然而加美拉还有另一种飞行方法。头和脚爪都缩进去,整个龟壳像飞碟一样旋转,划破空气“铿”声飞出去,这就是所谓的“旋转喷射※飞行”。这个画面非常具有幻想气息,又美,给人印象也很深刻,但实在有欠思虑。
如果是直直往前飞,脚爪洞喷出来的喷射就可以充份利用,可是一转起来,喷射朝四面八方散去,大半动能都浪费掉了。能不能达到飞行所需的最低时速31公里,恐怕都成问题。
再加上那种飞行方式会转得头晕眼花,还要承受强烈的离心力,对周围和自己都会造成灾难,损人不利己。哼,果然是爬行类!
和混沌鸟战斗时,新版加美拉曾经以和自由落体差不多的姿势垂直爬升。要做到的话,推进力必须是体重2倍。可是若把这240吨推进力用在旋转长60公尺、宽45公尺、重120吨的椭圆形物体上,没两下就会变成手都抓不住的高速旋转!1分钟后旋转数就高达每秒13次,而且龟壳外缘的转速高达7马赫。
这么一来,会引发漩涡状的冲击波,变成龙卷风横扫地面,加美拉本身也很危险。缩在龟壳内的脚爪和脑袋会受到的离心力相当于重力2万1千倍。就算是加美拉也会骨折而脑浆进裂。
这样就无法控制高温喷射气体的燃烧了,加美拉只能一直转,转到燃料烧光为止。
加美拉的意识渐渐模糊。转数渐渐上升。谁也阻止不了了。加美拉变成失控暴走的旋转飞碟,只能一直飞到坠落为止。转到一半,特意缩进龟壳里的脚爪与脑袋瓜也会被离心力扯出来,然后被自己发出的冲击波切得稀烂,与空气摩擦发热后烧了起来。
——如此一来,我们就能想像出加美**场时的实际情景了……
凶恶怪兽四处大闹,人们纷纷向天祈祷“没人能守护地球和平了吗?”这时突然刮起一道龙卷风,洒下大量烤龟肉[图五呼唤乌龟怪兽的少女。来的却是巨大龙卷风(其实是乌龟怪兽)。]!
这是什么啊?到底是什么意思啊?人们还来不及发问,烧得红通通的龟壳像岩石般坠落,摔个粉碎!街头烈焰四起,人们四散奔逃,到处还飘着一股烤龟肉的香气。
至于刚刚在空中到底发生了什么事,没人知道。
※离天国最近的乌龟
译注:影射“东京小子”成员松冈昌宏主演的日剧《离天国最近的男人》。巧的是松冈后来主演了《哥斯拉·最终战役》。前文提及的《必杀仕事人》其亦有参演2007新版。
※旋转喷射
头脚爪缩进去后,加美拉的壳会高速旋转,进而飞行。旋转飞行时喷出又长又美的青白火焰,是加美拉电影中不可或缺的一幕。加美拉总是在敌方怪兽大闹都市时以这种方式登场,给人的印象非常深刻。
透明怪兽※
内隆加变透明的那一瞬间,就被心脏麻痹当场死亡!
要是能变成透明人的话,该有多好啊!你小时候有没有这么想过呀?
透明人代表梦想和自由。想做什么都行,可以去澡堂偷窥!偷吃也不会被逮!可以尽情痛揍讨厌的家伙也不用怕他报复!堂而皇之坐霸王车!……还真是一些低劣的愿望啊,连自己都觉得丢脸。而且全都是犯罪行为。
无论如何,“透明”已经是空想科学世界定然会有的主题之一。透明人反复被拍成电影;内隆加、电气龟、撒旦等以透明为卖点的怪兽也是一大票;妖怪q太郎能隐形;传说中的彦一也能用天狗的蓑衣突然消失踪影然。
可是,生物真的能变透明吗(注意:此章要把透明和隐形视为两种完全不同的“看不见”状态)?现实世界中有大学在研究人型机器人,也有科学家主张时光机器是可能实现的,但从来没听说有人在研究透明人。
无法透明化的障碍究竟是什么?本节将以透明怪兽内隆加为范例,试着用科学来实现充满梦想色彩的透明人。
※透明怪兽
本文讨论的内隆加和电气龟(《归来的奥特曼》中登场的老土怪兽,这家伙在本文没讨论)的共通点,除了透明怪兽以外,也都靠电维生。为何吃电会变透明?若是吃普通食物,透明化的时候肚子里全都露,太恶心了,所以如此设定?就这一点来说,一方面电看不见,感觉上也有活力……
会走路的血管标本
假设科学发历到人类终于能透明化,而且还建立了“只要愿意,谁都能免费变成透明人”的制度好了。
可是我敢断定,绝对没有人会积极举手说,“请把我变透明吧!”
为什么,因为要当个透明人,其实是需要非常大的勇气的。
首先,透明人也是生物,不吃东西活不下去。可是用透明的身体吃东西会变啥样子?
就算能把自己的身体变不见,应该也没办法把吃下去的东西变透明。食物通过食道、在胃中搅拌、进入十二指肠※,而且在这段过程中渐浙失去食物的样貌,变成一坨一坨黏糊糊的样子,从外面部看得一清二楚。这已经非常恶心了,但还算好。
消化也包括大便的成形过程。
大便当然也不在透明能力的管辖范围内。黏糊糊的食糜在十二指阳中舆胆汁混合后,会染上黄土色调的颜色,沿着弯弯曲曲的小肠蠕动前进,进入大肠隆逐渐被吸收水份而变成大便,绕腹部一周后进入直肠等待排出。
透明人的身体会议以上过程破观察得清清楚楚[图一偷偷潜进美女的寝室,却显露出一肚子大便的透明人。]。就连下痢便秘也会赤裸裸大公开。如果有哪个青春少女傻傻说了句“请把我变成透明人吧”而真被选中了,保证会受不了这种地狱般的耻辱而羞愤自杀。
血液也是个问题。如果认为血液是身体的部分,应该能被透明能力控制,但是连血液也要变透明,可得有不怕死的觉悟才行。
血液并不是为了好看或发了酒疯才随便上色的。血之所以看起来红红的,是因为红血球中的血红素※含有亚铁分子。亚铁分子可与氧气结合,把氧气运送到全身。血液的红色就是亚铁(二价铁离子)的颜色。章鱼或墨鱼的血液含有带亚铜的蛋白质,名为血青素※(一称血氰蛋白),而亚铜(二价铜离子)是蓝色的。所以如果要把血液变透明,就得将血红素的二价铁离子通通去除才行。这么做的话,血液就不能运送氧气,当场窒息而死。
怕死就得让血液继续保持红色。这一来,透明人就成了血管人,很像自然科教室里的标本啦。鲜红色大动脉相略偏暗色的大静脉在身体中平行纵列,还有许多分枝很细的血管在脑、肺、肝、小肠、肾等血管密布的脏器处形成红块;身体中央有颗不停脉动的血球则是心脏。遗有许多由毛细血管形成的薄层,一层层覆盖全身,把整个人的体型与脸孔都勾勒出来,浮现空中。
这一来别说是隐形,根本是显眼中的超显眼嘛。那到底为什么要变透明啊?用这副模样发出“嘿嘿嘿”的笑声,倒是可以把四周的人全吓昏……或许光靠这样就可以自由自在不怕被人看到了。
※十二指肠
十二指肠连接胃的出口(幽门)和小肠入口,由腹膜固定在后腹壁上。它的工作是进一步消化已经在胃消化过的食糜。形状接近罗马字母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translutglasscat,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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