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抬大楼的超人和抬杠的物理学家吵架，谁能赢？

HB科学蒲公英

超人为什么能够一跃而起到楼顶？万磁王为什么跑起来就成了电王？X战警暴风女是如何控制天气的？闪电侠要吃多少汉堡才能跑得比声音还快？

原子侠能够乘坐电话线中的电子到达电话的另一端吗？

这些有关漫画英雄的物理学知识，都在这本《魔鬼物理学3：超级英雄故事里的物理学》中。

你将从超人、蜘蛛侠、万磁王、暴风女、闪电侠身上了解动力学、热力学、电磁学、量子力学和固体物理学等方面的基础知识。学物理将不再只是建模型和列公式，看漫画书也能帮助你玩转物理。

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下面我节选了《魔鬼物理学3》中，关于超级英雄漫画中几个典型的不符合物理学原理的例子，一起来品品。

镭射眼的头为什么不动

在X战警团队成立之初，X教授招募到的第一个成员就是年轻的斯科特·萨默斯，他的代号是「镭射眼」。

斯科特的超能力也是他的诅咒，即他眼睛中射出的拥有至纯力量的光束。

这种光束能击穿水泥墙，挡开两吨重的巨石，镭射眼由此得名。

然而，不管这个光束到底是什么原理，在X战警漫画中，当斯科特使用他的超能力时，始终忽略了很重要的一点。那就是：

斯科特的头会因冲击光束的后坐力而向后仰，但我们从未在漫画和电影中看见过这一幕。

牛顿第三定律告诉我们，力总是成对出现的；也就是说，每一个作用力都伴随着一个大小相等、方向相反的反作用力。如果没有可施力的东西，你就算有浑身的力气也无处可使。

火箭也是基于这个原理，它以极高的速度排出热气，后坐力则会将火箭推向与排气相反的方向。同样地，能让两吨重的巨石悬浮在空中（据此我们可以推断出冲击光束的力至少为4000磅力）的冲击光束，也会对镭射眼的头部产生4000磅力的后坐力。

根据牛顿第二定律（力等于质量乘以加速度），他的身体（假设其质量为80千克）会迅速获得一个加速度，而且是重力加速度的20多倍。

那么，在他使用这种超能力的时候，他的头会从起始位置以每小时几百英里的速度向后移动。

因此，我们只能得出这样的结论：镭射眼有两种超能力。

一，他的眼睛能射出冲击光束；二，他的颈部肌肉异常强健。

超人举不了那栋楼

在漫画早期，超人之所以具有超能力，是因为他的母星（氪星）上的重力加速度远大于地球的重力加速度。

他在地球上轻轻一跃就能跳上高楼，基于这个标准，我们在第1章中推断出氪星上的重力加速度至少是地球上的15倍。

因此，超人的钢铁之躯并非由钢铁制成，而是能承受更大重力作用的肌肉和骨骼组成。

然而，随着超人的人气爆棚，他面临的威胁越来越严峻，敌人越来越强大，而他自己的实力也提高至更加荒谬的程度。

不久之后，超人举起了坦克、卡车、火车头、轮船、大型喷气式飞机，还有高层办公楼。

绿巨人浩克也是这样。

这些超级英雄展示出的力量是惊人的，然而，即使你相信真有人强壮到能徒手举起大楼，不管他是另一个星球的陌生来客还是意外受到伽马射线辐射的核物理学家，但其中仍然有一点违背了物理学原理。

那就是，从设计学的角度来说，大楼、轮船和大型喷气式飞机是不可能被举起来的。它们要么保持静止不动，比如办公楼；要么靠几个点支撑，比如机身下面的三个轮子；要么靠水提供均匀的支撑力，比如轮船。

以办公楼为例，在举起它的过程中，如果稍微偏离垂直方向，就会产生不平衡的扭矩，导致建筑物向水平方向倾倒。

像高楼或城堡这样的建筑物的体积都很大，所以从建筑物边缘到其质量中心的距离也很长。这些建筑物相当重，所以让建筑物发生偏转的力也很大。建筑物的体积越大，从它的边缘到超人或绿巨人的施力点的力臂就越长，让它发生偏转的扭矩也越大。

看看超人举起的大楼，它们的扭矩都非常大，远远超出钢筋混凝土的承受范围。

事实上，如果你举起一栋建筑想要飞去某个地方，那么你会在身后留下大量的建筑垃圾。所以当超人们到达终点时，手里只会举着残垣断壁，而不是完整的办公楼。

看起来，超人们需要取得大楼所有者的谅解，因为他会让这些楼变成废墟。

（此时一位年迈的业主奔向自己的大楼）

奥创犯了什么错

奥创是复仇者联盟的最危险的对手之一，他创造幻视的目的是让他潜入联盟内部，使联盟土崩瓦解。

但后来，幻视改写了自己的既定程序，挽救了复仇者联盟成员的生命，并成为团队中的一位重要成员。

除了拥有激光视线、飞行能力和计算机思维之外，按照漫画的设定，幻视还可以自主控制身体密度。

他能让自己的身体或者身体的任意部分坚硬得像钻石一样，或者隐身穿过固体。

让我们具体来看看。物体的密度指的是单位体积的质量，所以密度的变化是由质量的变化或者体积的变化引起的，体积是由原子之间的平均距离决定的。固体中的原子通常排列得很紧密，我们可以认为原子是互相接触的（它们必须挨得很近才能形成化学键，而固体中的原子能够聚拢在一起靠的就是化学键）。

所以，即使幻视能自主控制他的身体密度，同时保持身体结构的完整，他也不可能穿墙而过！

要知道，气体（比如你房间里的空气）是相当稀薄的，原子的平均间距大约是原子大小的10倍。

然而，空气的密度比墙壁小，并不意味着空气可以穿墙而过。这是件好事，否则我们坐飞机的时候，机舱中的空气就会从机身里漏出去了。

因此，我们可以断定，制造出所谓可以自主改变密度、随意穿墙的幻视，是奥创犯下的第二个错误（他犯的第一个错误是，盲目地相信这样一个具有崇高精神的机器人会背叛伟大的复仇者联盟）。

虽然在虚拟艺术作品中讨论现实科学是一种接近「抬杠」的行为，但詹姆斯·卡卡里奥斯却把它变成了一种传递知识的方式，也让人们了解到真实世界与虚拟世界的差别。

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