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
有什麼比用火箭加速一百五十萬磅鋼鐵，直接砸向異次元怪獸的臉，更能“取消末日”的方法呢？
[caption id="attachment_7873" align="aligncenter" width="645" caption="螢幕截圖：華納兄弟影業"][/caption]
《環太平洋》——一封獻給老式巨型怪獸電影的科幻情書——在兩週前的週末，伴隨著各地極客們的尖叫聲中橫空出世（儘管在票房上沒有聽到尖叫聲）。它的故事是一個相當簡單的宅男宅女童話——巨型機器人大戰巨型怪獸——而動作場面則是令人震撼的怪獸粉碎場面。事實上，如果你像我一樣，當你看到動漫風格的火箭拳將一座金屬山砸向咆哮的怪獸的臉時，你甚至可能會對著螢幕揮拳。這太酷了，我們必須用科學來解釋它。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界發現和想法的有影響力的故事的未來。 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界發現和想法的有影響力的故事的未來。
要讓一隻怪獸崩塌需要多大的力量？繼續歡呼吧，因為那特別的一拳就像用一架波音747撞臉。
搖滾吧，衝擊機器人
就像我們描述汽車碰撞和TNT爆炸一樣，焦耳——能量的度量單位——是計算肘部火箭可以傳遞多少能量的最佳單位。更具體地說，我們需要拳頭的動能（以焦耳為單位）來進行比較。我們需要的只是機甲手臂的質量和拳頭的速度。
我們知道的第一件事是，機甲非常巨大；比自由女神像高100英尺。偉大的高度帶來了巨大的重量。《環太平洋》的主角機器人吉普賽危機，據說有7080噸*——相當於紐約市一天產生的所有垃圾重量的一半。基於這個重量，以及一些關於普通人手臂在全身重量中所佔比例的其他假設——像我一樣的其他書呆子工程師已經估計機甲火箭臂大約重150萬磅。
儘管機甲擁有巨大的機械力量，但它們的速度並不快。部分原因是為了電影效果——比正常速度慢的運動給機器人帶來了重量的錯覺。但它們的速度也相當普通，因為機器人的運動是基於物理移動它們的飛行員。普通人不能打得很快——可能每小時15到30英里——因此可以理解的是，你可能會在你的機器人上安裝巨大的火箭，以幫助擊倒怪獸。
在片段中，吉普賽危機機甲拳頭在全力燃燒時擊中怪獸的臉的速度並不比普通人快多少，但速度至關重要。如果在撞擊時比普通人快50%，那麼150萬磅的手臂將攜帶125,000,000焦耳的動能。被機甲火箭拳擊中就像被一架時速60英里的波音747擊中面部一樣——與典型的跑道出口速度相同，只是出口變成了你的臉。
[caption id="attachment_7875" align="aligncenter" width="642" caption="螢幕截圖：華納兄弟影業"][/caption]
火箭驅動的拳頭也不是瘋狂的科幻方案。動能受速度的影響比質量更大。在方程式中，速度項是平方的——或者自身相乘——這意味著速度加倍將使動能增加四倍（而質量加倍只會使能量加倍）。肘部火箭然後允許吉普賽危機發揮其重量以上的威力（但為什麼它沒有一直使用它的劍，我真的不明白）。
加速手臂所需的推力也非常巨大。它相當於一個土星五號火箭，這意味著機甲理論上可以用拳頭背後的能量將一公斤物體直接扔到太空。當然，由於經常在海邊活動，機甲可以透過用一條藍鯨拍打怪獸的臉，來製造與火箭拳類似的動能（是的，我算過）。
額外科學：怪獸可以飛入太空嗎？
[caption id="attachment_7877" align="aligncenter" width="644" caption="圖片來源：華納兄弟影業"][/caption]
在我們看到吉普賽危機機甲用相當於一輛正在滑行的747的物體擊打代號為皮背的怪獸的臉之後，代號為尾立的怪獸展開翅膀將機甲帶到高層大氣中（大概是為了把它扔回去）。在它走得太遠之前，吉普賽拔出一把巨劍，併成功地砍斷了尾立的一隻翅膀，殺死了這頭巨獸。
這再次引出了一個書呆子的問題：你能不能簡單地拍打幾下翅膀就進入高層大氣？
1975年，一隻翼展10英尺的禿鷲——一隻R?ppell的禿鷲——在接近38,000英尺的高度被吸入飛機發動機。如果飛行怪獸的比例相似，這將使我們瞭解它能飛多高。但是再次觀看這部電影（我已經看了三遍了），我們可以清楚地看到地球的曲率。事實上，鏡頭中的空間比表面更多。一個更好的高度估計可能是人類歷史上最大的自由落體——費利克斯·鮑姆加特納的下降。這位勇敢的男子從大氣層中128,000英尺的高度開始向地球飛去。無論哪種限度都將攜帶機甲的怪獸直接送入平流層。
但是，除非這頭巨大的怪獸也能提供巨大的力量——就像一個土星五號火箭——或者擁有巨大的翼面，否則怪獸不可能達到如此高度。
飛行的唯一方法是戰鬥。每次向下推翅膀時，空氣都會被向下推，因此空氣會向上推翅膀。這在空氣密度較大的低層大氣中效果很好，但它會隨著高度的增加而變得稀薄。可以推擠的空氣越來越少，因此你必須更加努力地戰鬥，直到最終飛行失敗。不僅那裡幾乎沒有什麼可以推動的，而且幾乎沒有什麼可以呼吸的。就像小怪獸在幾秒鐘內窒息而死一樣，飛行的尾立也無法飛很遠。
無論如何，怪獸不需要進入平流層才能成功地執行機甲墜落（或者說炸彈，如果你願意）。如果掉落，像自由女神像一樣大小的物體將在遠低於100,000英尺的高度達到終端速度。
-- *我使用的重量是基於電影上映前釋出的原始藍圖。《電影維基》現在有一個經過修訂的重量，這個重量明顯小得多。為了保持書呆子的純潔性，我採用了原始藍圖。閱讀更多
