本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
隨著雷神2：黑暗世界於今日上映，現在是時候重新審視超級英雄粉絲圈，並驚奇地發現這位金髮神祇的力量在科學上有多麼的紮實。
質量和動量之神
回到二月份，大家最喜愛的天體物理學家尼爾·德格拉斯·泰森在推特上就雷神和他的錘子的物理學發表了看法。他根據中子星的密度計算得出，雷神的錘子應該重達3000億頭大象以上。想法很有趣，但錯了。參考肯定儲存完好的漫畫正典，其他雷神愛好者指出，雷神的錘子，妙爾尼爾，大約重42磅。雖然不像一群大象壓縮成一塊，但你仍然不會想被它砸到臉。問問冰霜巨人就知道了。
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但如果我們應該參考原始漫畫來解決妙爾尼爾質量的問題，那麼雙方在技術上都是正確的——這把錘子既極其巨大，又足夠輕便可以握持。
《超級英雄的物理學》的作者詹姆斯·卡卡利奧斯是漫畫書中科學方面的權威人士。像我們這些書呆子一樣，他對雷神之錘的質量有自己的看法，現在已經在漫畫中永垂不朽。在卡卡利奧斯的啟發下，並由綠巨人的另一個自我布魯斯·班納傳遞，《漫威漫畫》的無敵浩克第8期告訴我們，雷神之錘可以透過發射引力子來有效地改變其質量。透過改變自身周圍的引力，這把錘子既可以輕到足以讓雷神揮舞，又可以重到讓敵人無法從地面抬起（這要歸功於身份識別奈米技術，一點也不遜色）。這也是為什麼在《復仇者聯盟》中，綠巨人無法舉起錘子，即使他可以衝過航空母艦。當然，如果你不接受引力子的論點，漫畫和卡卡利奧斯還提供了另一種解釋——魔法。接受它吧。
（書呆子旁註：根據漫畫，綠巨人有可能是無限強大的，只要他足夠生氣。這意味著如果他試圖拿起雷神之錘，錘子就必須迅速擴大其周圍的引力，以匹配綠巨人不斷增強的力量。在這場戰鬥的某個時刻，如果綠巨人足夠生氣，錘子就會變得如此巨大，以至於它會沉入地球，變成黑洞，並摧毀一切。）
雖然它們很容易編造，但很難接受雷神之錘的魔法論點，因為它的質量對於理解他的其他能力至關重要。以雷神飛行的能力為例。透過以極快的速度揮舞錘子，雷神在其中積累了巨大的動量。在雷神鬆開錘子後，他會抓住末端的皮繩。相比之下，雷神的動量微乎其微，因此錘子繼續帶著他飛過空中（我在這裡探討了雷神飛行的能力，包括方程式，連結）。這實際上是一個相當簡潔的科學解釋——雷神可以透過巨錘的動量飛行，但也可以隨身攜帶它，而無需成為宇宙中最強大的存在。透過改變質量，錘子使雷神能夠飛行。
引力之神
雷神如何飛行非常簡單明瞭（如果你接受可以引導閃電的發射引力子的、嵌入奈米技術的超級武器），但是神和錘子之間看似神奇的吸引力卻很少被探索。有很多北歐魔法被用來解釋錘子如何粉碎鋼鐵和混凝土，並找到通往神手的方式。雷神伸出手臂，呼喚它，它就來了。怎麼做到的？透過改變我們宇宙的一個基本常數（可能）。
在《復仇者聯盟》期間，雷神與綠巨人戰鬥並被壓制。擦去鼻子上的血跡，他伸直一條肌肉發達的手臂。什麼都沒有。片刻之後，他的錘子穿過金屬和塑膠，飛回他的手中。用磁力來解釋這一壯舉是行不通的——如果雷神像《X戰警》中的萬磁王一樣控制磁場，那麼金屬錘子至少必須在範圍內，而不是超出視線。也許堅持錘子可以改變周圍引力的方式會奏效。
雖然這個想法現在已經被愛因斯坦的理論所取代，但牛頓在300多年前首次提出了兩個物體之間引力的數學描述。他用它來描述行星的軌道；我們將用它來描述雷神和他的錘子。將兩個物體相互吸引的引力由這個方程描述，它取決於兩個物體的質量、它們之間的距離以及一個宇宙常數G。這種力也是相互的——每個物體都受到相同的力。然而，這種力使物體移動多少是另一回事。例如，如果你要繞木星執行，它令人難以置信的體積會對你產生巨大的引力。你會對木星產生等效的“拉力”。雖然你會被拋向這個氣體巨星的內部，但由於加速如此巨大的物體所需的力，木星根本不會移動。
所有這些物理學行話對於雷神和他的錘子來說意味著，如果兩者在某種程度上透過引力聯絡在一起——就像發射引力子的奈米技術幫助他飛行一樣——可能會出現錘子在宇宙力量的驅使下飛向他的情況，就像你會被木星吸引一樣。但即使雷神的錘子可以讓自己變得幾乎不可能輕，它們之間的引力仍然不足以讓它飛向他。必須有足夠的力來加速錘子。另一種選擇是也改變宇宙引力常數G。如果雷神的人民擁有使用宇宙魔方的技術，也許他們可以製造出可以將這個常數增加萬億倍的錘子（這個常數真的非常非常小）。如果他們可以做到，那麼雷神只需 flick 一下手，就可以呼喚錘子，錘子就會被明顯地加速，而雷神則靜止不動。一旦錘子回到他手中，它就會將常數改回原樣，變得更加巨大，並狠狠地擊打一些黑暗精靈。沒有魔法，但仍然神奇。
現實的魔力
1962年，英國作家亞瑟·C·克拉克在他的文章《預言的危險：想象力的失敗》中指出，任何足夠先進的技術都將與魔法無異。這成為克拉克在那篇文章中提出的三個“定律”中最廣為人知的。今天，這個定律被用來討論我們將如何看待外星訪客。如果外星人擁有穿越時空到達我們這裡的技術，他們實際上就會成為我們之中的神。我認為使用克拉克的框架是談論雷神的最佳方式。
雷神來到地球，並且在所有意圖和目的上都是一位神。他超級強壯，會飛，擁有我們無法理解的令人難以置信的技術，並且來自一個我們幾乎無法想象的地方。但僅僅停留在神的解釋上是缺乏啟發性的，這就是為什麼對科學和物理學的書呆子式討論使這些故事對粉絲來說如此有趣。雷神是神奇的，是的，但這是現實的魔力。他的錘子是“在一顆垂死恆星的中心”製造的，但你也是！構成你的大部分原子實際上是一個太空氣體球的內部物質，它變得如此之重以至於爆炸了。正如物理學家勞倫斯·克勞斯所說，恆星的死亡是為了讓你能夠生存。雷神如何飛行至少是難以置信的，但是你可以透過滑水來近似地體驗駕馭動量守恆波浪的感覺。從科學角度剖析一個故事並不會削弱它，反而會增強它，讓我們夢想它提出的可能性。我認為欣賞現實的魔力，從“不可能發生”到“可能發生”，是科幻小說的根本吸引力。
換句話說，即使在我們釐清了科學原理之後，即使在想象了改變引力的錘子和極度膨脹的宇宙常數之後，科幻故事仍然可以令人愉快和引人入勝，並且在真實意義上，是神奇的。
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推特提示：感謝埃德·勇，他提出了雷神透過改變宇宙常數來吸引錘子的想法。