本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
超人——鋼鐵之軀的新版本今天衝進影院,希望為最新一代重啟這個系列(顯然使用了氪星乳膠)。超人既不是人類,也不受科學定律的約束,但在接受這位重生的英雄之前,仍然有一些有趣的事實值得我們去了解。
1. 超人基本上是一個穿著紅色和藍色緊身衣的太陽能電池板。
超人能夠輕鬆制服弱小的地球人並撞破建築物,原因有二。首先,他的家鄉氪星的質量比地球大得多,使得該行星的表面重力要高得多。他的肌肉對於 1G 來說是過於強大的。在承受強烈重力的壓力下長大後,生活在地球上就好像你搬到月球一樣(你最終可以扣籃了)。
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超人如此強大的另一個原因是他的細胞基本上可以進行光合作用。他使用地球上的黃色太陽並不完全像植物那樣,而更像光伏電池。在這樣的電池中,太陽的光線照射到由矽等材料製成的半導體上,它們的相互作用會釋放電子。這些流動的電子產生電力。雖然沒有明確說明超人的細胞是如何利用太陽能的,但他的服裝看起來有點像太陽能電池板,所以我們就這麼認為吧。
2. 超人不懂得時間是如何運作的。
在《超人:電影版》的結尾,超人(由克里斯托弗·裡夫精彩扮演)因露易絲·萊恩的去世而悲痛欲絕,他試圖讓時間倒流。他透過以難以想象的速度繞地球飛行來實現這一點。這是一種英勇的嘗試,在電影中奏效了,但在物理學上沒有任何依據。
如果你想回到過去,你就沒戲了。我們有一些關於如何做到這一點的理論,但它們都涉及蟲洞和黑洞以及其他可能會殺死你的東西。如果你想穿越到未來,你只需要跑得非常快。根據愛因斯坦的說法,如果你跑得足夠快,時間對你來說就會變慢。你跑得越快,你衰老得就越慢。因此,如果你像漢·索羅那樣進行一次凱塞爾航線——在幾個小時內完成橫跨許多光年的旅行——你只會經歷幾個小時,而銀河系的其他部分則會衰老40 年。
透過以非常非常快的速度繞地球飛行,超人實際上會加速進入未來,而不是過去。事實上,當他完成這一切時,他可能會回來發現他認識的每個人都已老死。
3. 超人是一個時間旅行者。
在爆炸之前,超人被從氪星送往地球——距離 50 光年。一個氪星小寶寶在太空中飛馳,卡爾-艾爾在 1-3 年內到達了地球(書呆子們對此有分歧)。要在如此短的時間內旅行如此遠的距離——300 萬億英里——這個嬰兒必須以他的速度扭曲時空連續體。實際上,如此快的速度,即光速的 25 倍,在物理上是不可能實現的。但是,如果這個嬰兒以接近光速的速度旅行兩年——這是宇宙速度的極限——那麼任何剩餘的氪星人都會年長兩歲,而他只會年長三個月。向前的時間旅行者無法結交很多長期朋友。
4. 超人的弱點靈感來自一種真實的元素。
氪石,那塊來自氪星核心的閃閃發光的綠色岩石,是超人為數不多的致命弱點之一。它一次又一次地成為讓英雄變成普通人的情節工具。1898 年,兩位英國研究人員發現了一種元素,這種元素將成為這種材料的靈感來源。
威廉·拉姆齊和莫里斯·特拉弗斯在尋找氦族的元素時,偶然發現了氪,這是一種不想與其他任何元素結合的氣體。它太高貴了,不屑於此。該團隊後來發現了其他惰性氣體,拉姆齊獲得了 1904 年的諾貝爾化學獎。
1938 年超人被創造出來時,作者傑裡·西格爾和喬·舒斯特以先前發現的氣體命名了這位英雄的家園。(雖然氪的含氧陰離子可能會給科學家一個真正將某些東西稱為“氪石”的理由,但這種氣體只是與大多數其他元素不發生反應。)
5. 使超人虛弱的是輻射。
極客圈中普遍的理論是,氪石之所以能殺死超人,是因為它會干擾他類似太陽能電池板的能量吸收。沒有來自太陽的能量,他就會虛弱並最終死亡。雖然氪石是一種虛構的礦物,但它干擾的方式是有道理的。放射性物質以粒子和能量的形式發出輻射。這可以是任何東西,從整個氦核到伽馬射線。如果伽馬射線是由氪石發出的,它們會使超人的細胞電離。透過擊打他體內的電子和原子,這種電離過程會造成嚴重破壞並擾亂正常的細胞太陽能採集。輻射病可能是致命的,正是它讓超人變成了一個被打敗的英雄。(這也是為什麼緩步動物本應該拯救企業號而不是柯克艦長的原因。)
6. 超人沒有在今年早些時候摧毀俄羅斯隕石,因為它會摧毀城市。
引用您可以在《大眾科學》上閱讀的早期文章
超人似乎對報道瞭解很多,他在會議期間利用國際空間站 (ISS) 說服記者,用超級拳頭擊碎隕石將是一個可怕的想法。“這顆隕石進入大氣層時所攜帶的動能是國際空間站繞地球執行時動能的 170 倍,”他驚呼道。超人繼續說道,“幸運的是,大氣層吸收了隕石的大部分能量,只有火球的餘波對車里雅賓斯克造成了破壞。”
這位英雄指出,只有大約 20% 的隕石能量用於震動城市,仍然震碎了窗戶,並使建築物倒塌。
“如果我透過摧毀隕石一次性釋放隕石的所有能量,情況會變得更糟。”
您可以在這裡閱讀我與超人進行的完全不是虛假的記者招待會的其餘部分。
7. 超人可能用角磨機刮鬍子。
關於超人的一切都是超級的,甚至包括他的鬍鬚。比爾·奈有一個關於超人如何處理他那堅硬如鋼鐵的胡茬的理論。(這是產品植入,但也是很好的科學。流言終結者也給出了一個答案。)
8. 超人曾經讓萊克斯·盧瑟產生認知失調。
在 1987 年的《超人 #2》中,超人的死敵萊克斯·盧瑟投入資源建造了一臺能夠推斷出英雄身份的超級計算機。這臺機器像夢一樣工作,答案出來了:“克拉克·肯特是超人。”完成了。但盧瑟拒絕相信它。這個邪惡的天才無法輕易解決他頭腦中的認知失調。
在心理學中,認知失調是指一個人持有的兩種信念之間的內在緊張關係。當它出現時,我們會試圖透過劃分信念或提出解釋來處理它來緩解這種緊張關係。萊克斯同時持有超人是克拉克·肯特的信念,並且他太聰明瞭,不可能意識不到這個顯而易見的答案。為了擺脫失調,萊克斯犯了一個邏輯謬誤,我們可以稱之為“從卓越性的論證”。萊克斯認為自己太聰明瞭,不可能錯過一個簡單的答案,因此這個答案一定是錯誤的。超人的真實身份仍然是一個秘密,而萊克斯·盧瑟則提出了不合邏輯的論點。世界是安全的。
9. 蝙蝠俠會打敗超人。
首先,因為他是蝙蝠俠。其次,因為它發生了。第三,蝙蝠俠甚至在這樣做的時候偽造了自己的死亡,因為他是蝙蝠俠。
10. 沒有人認出超人,因為他們都有臉盲症。
在今天發表在 Slate 科學版面的一篇文章中,我解釋了為什麼僅僅透過匹配面孔,沒有人意識到超人是克拉克·肯特這一古老問題的神經心理學答案。我摘錄了下面的一部分
有史以來最強大的超級英雄超人,可以說是所有超級英雄中最糟糕的偽裝。稍微塗點發膠和戴上眼鏡就可以把鋼鐵之軀,這位人類的魁梧救世主,變成《星球日報》一位溫文爾雅的記者克拉克·肯特。這是一個連蹣跚學步的孩子都應該能看穿的偽裝,但沒有人做到。為什麼?
這種離奇的感知失敗只能歸因於超人最偉大,或許也是最科學的超能力:他能夠讓自己被患有面容失認症——臉盲症的朋友和同事所包圍。
您可以在這裡閱讀為什麼超人和一群面容失認症患者一起工作的其餘部分。
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