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
雷神——北歐神祇、漫威超級英雄和好萊塢的顏值擔當——給我們這些生活在現實世界中的人帶來了一些難題。雷神是“半神”，任何科學地探索他超凡能力的行為都可以被如此駁回。但是，隨著去年他在《復仇者聯盟》中的復興，並且看到今天是索爾之日（星期四），現在是時候用實際的術語來討論他最珍視的財產了：妙爾尼爾（字面意思是“粉碎者”）——他的錘子。
關於雷神之錘的爭論通常圍繞它在雷神“飛行”中的作用。有些人認為雷神可以召喚風暴，因此可以利用風來保持漂浮。另一些人指出，他只是透過像直升機葉片一樣旋轉錘子來保持懸停。但最常見的解釋是，雷神之錘非常巨大，被用來推動雷神升入天空，以充分展示動量。
在《復仇者聯盟》和漫畫中，雷神的主要交通方式是旋轉然後投擲錘子，並緊緊抓住，聽天由命。在尼爾·德格拉斯·泰森的幫助下，我們可以進行一些數字和假設，來看看要揮舞如此強大的力量，你必須有多麼像半神。擁有能夠真正拋擲數十億磅物體的力量，你確實會“有資格”。
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驚人的…雷神之錘的質量
最近，世界上最受歡迎的天體物理學家在推特上向他的百萬粉絲髮布了這條訊息
中子星是曾經巨大的恆星的微小（在天文意義上）殘餘物。雖然一顆中子星可以容納在費城的邊界內，但重要的不是大小。中子星非常緻密，一茶匙的重量大約相當於一座相當大的山。
我將給予NdGT信任，並假設他對雷神之錘的尺寸做出了正確的假設。至於重量，“3000億頭大象（非洲品種）的象群”的重量將達到非常大的程度。我們談論的是地球生物總量的九倍。我猜克里斯·海姆斯沃斯的肌肉不僅僅是用來展示的。
現在我們不得不在這裡使用半神藉口，因為舉起如此重的物體是不可能的。雷神是“有資格的”，所以我猜他可以舉起它。但是無論他如何舉起它，我確信他會抓住它，因為如此緻密的物體如果讓他掉到地上會一直沉到地球深處。
半神動量守恆
事實證明，雖然像我這樣的書呆子一直在爭論雷神飛行的機制，但漫畫至少嘗試解決這個問題
當然，有時我們看到雷神在漫畫中飛行時沒有旋轉錘子，顯然他可以用魔法般的半神力量控制它的飛行，但我們將堅持我們可以探索的解釋——投擲然後抓住妙爾尼爾。
任何有質量的物體在移動時都會獲得動量。這個值只是質量和速度的乘積。同樣，當有質量的物體繞某個軸移動時，它會獲得角動量。
兩種動量都是守恆的。你不會創造或破壞動量；你只是將動量從一個地方轉移到另一個地方。想想將兩個檯球撞擊在一起。當一個球向另一個球移動時，它具有動量。當它擊中另一個球時，一些（或全部）動量被轉移，另一個球移動。角動量以相同的方式守恆。花樣滑冰運動員可以透過將手臂靠近胸部來增加她的旋轉速度——透過將質量移動到更靠近她的旋轉軸的位置，速度會增加以守恆動量。動量守恆也解釋了為什麼牛頓擺會工作（如果它們不將能量損失給熱量和空氣阻力，它們將永遠執行下去）。
雷神的飛行是牛頓擺或檯球的增強版。正如上面漫畫面板中所解釋的那樣，這位半神首先將他的錘子投擲出去，然後迅速抓住“堅不可摧”的帶子，從而升入天空。飛行之所以成為可能，僅僅是因為動量是守恆的。
如果你在一個圓圈中旋轉某個物體然後鬆手，它會從你鬆手的地方沿直線飛出。錘子的路徑將是來自圓形路徑的某條直線——切線——進入天空。因此，雖然角動量可以解釋旋轉錘子產生的驚人能量和力，但線動量將解釋雷神如何飛行。
現在是時候進行一些數字計算了。《漫威維基》將雷神的體重定為驚人的291公斤，或640磅。而且，我假設雷神可以像棒球大聯盟投手投球一樣快地旋轉他的錘子——大約每小時100英里或每秒45米。
如果你鬆開一個以每小時100英里旋轉的錘子，它將以該速度沿直線飛出（至少直到重力接管）。要計算它的動量，我們將它巨大的質量乘以這個速度。計算結果為3.0*10^16牛頓-秒的動量（這有很多個零）。如果雷神迅速抓住具有這種動量的錘子，他會將質量新增到系統中（他的身體+錘子）。如果質量發生變化，速度也必須變化以守恆動量。
這是一個奇怪的結論：雷神釋放錘子的速度就是雷神和錘子將要移動的速度。但這從數學上講是有道理的。因為錘子非常重，所以對其質量的微小增加根本不會減慢它的速度。
這就像在太空梭起飛時跳到太空梭上：憑藉如此大的質量和速度，增加你微小的身體並不會改變太多。
你可能已經親自測試過這個原理。小時候，只有當你能先讓遊樂場上的旋轉木馬快速旋轉時，它才有趣。無論它轉得多快，一旦你跳上去，它都會減速。這是因為系統的質量增加了，所以系統的速度必須降低。但在雷神的情況下，錘子的重量超過了他天文數字倍。質量增加，速度降低，但幅度微不足道。
如果你可以拋擲像雷神之錘一樣巨大的東西，沒有什麼可以阻止它。風阻和其他因素很難減慢它的速度，使得用它“飛行”（更像是抓住彈道導彈）成為可能。
僅動能就巨大得不切實際。以每小時100英里（45米/秒）的速度投擲錘子會產生688,500,000,000,000,000焦耳的能量。這幾乎是曾經爆炸過的最大核彈沙皇炸彈的三倍，沙皇炸彈以相當於57兆噸TNT的威力震撼了地球。不用說，有了這種能量，託尼·斯塔克應該讓雷神簡單地將他的錘子扔向復仇者聯盟結尾處的外星飛船，然後觀看煙花。
繞開足夠重以至於沉入地球的質量，並且能夠拿起它並揮舞它的唯一方法是使用半神藉口。但是將現實世界的物理學應用於他的飛行只會讓雷神更加v?ndr bacraut（我在古諾爾斯語中能找到的最接近 badass 的詞）。他不僅能夠“飛行”，而且雷神幾乎可以用一錘子擊打蒸發一座山。
圖片來源：托爾與巨人戰鬥，1872年，作者：莫頓·埃斯基爾·溫格，漫畫面板來自Scifi+Fantasy Stack Exchange——有人能認出是哪一期嗎？雷神梗圖，來自Meme Center
