被电影“颠覆”的物理学定律

　　文胡珀斯

　　据美国《大众科学》9月号报道，好莱坞暑期档票房结果已经出炉，破纪录的成绩让电影人为之振奋，但在科学家看 来，导演和编剧在现实世界的物理定律面前编造他们诗一般的故事，细究起来就会发现，有些电影的情节是多么荒谬。美国中 学物理教师亚当·维纳在他的新书《好莱坞电影的物理学：千万不要在家里尝试》中，对电影中违背物理定律的事实予以抨击 。他在书中谈到了好莱坞电影中有悖常理的典型案例，以及这些案例背后的科学。

　　1.《威利·旺卡和巧克力工厂》(1970年)

　　片中，查理和乔爷爷偷喝“泡沫翻涌的‘节节’升空饮料”时，他们的双脚立即离地，身体升入空中，在漫天泡沫中 飘浮。这也许是他们腹中碳酸化作用的结果，使乔爷爷和查理的浮力增至可以克服他们自身重力的水平，从而让他们飘在空中 。

　　然而，根据阿基米德定律，我们能计算出完成这种升空游戏所需的空气数量，以及由于查理和乔爷爷体内饮料的碳酸 化作用，而导致必要的体积增加。要想抵消自身重力(估计在70公斤左右)，乔爷爷的身体必须膨胀到54立方米的体积— —如果他是个球体，身体的直径要超过5米。

　　如果你感兴趣的话，可以计算一下：要想制造电影中的这一情节，则饮料的密度必须为6×109公斤／立方米，这 样才能包含足以把维奥莱特身体充圆的液体，而这种密度的液体目前还没有出现。

　　2.《后天》

　　(2004年)

　　在科幻大片《后天》中，让人类感到恐慌的敌人是零度以下、不断移动的“飓风”，能把风暴“眼”底下的一切东西 变成冰柱。在影片中，这些风暴的成因令人匪夷所思：通过将零下100摄氏度的冷空气快速从地球对流层(在这个大气层， 气温随高度的增加而降低)吸至地球表面，获得冰冻的动力。

　　导演丹尼斯·奎德没想到的是，对流层上部的大气压只是地表大气压的1／10。根据波义耳定律(在温度不变时， 一定质量气体的压强跟其体积成反比)，空气降至地面，其压力增加，体积减小，由于气团是极佳的绝缘体，在这种体积转换 期间，相对少的能量就会产生飓风。按照热力学第一定律，作用于气团的力量因其体积减少而产生能量，因此使温度升高。但 升高多少呢？在理想条件下，零下100摄氏度的空气在到达地面时，将升至零上57摄氏度。问题是，会有57摄氏度的“ 冰飓风”吗？

　　3.《碟中谍2》

　　(2000年)

　　在吴宇森执导的《碟中谍2》中，汤姆·克鲁斯和多格雷·斯科特骑着各自的大马力摩托车，有过一次猛烈的碰撞。 令人匪夷所思的是，两人在这次半空中的碰撞过后竟然没事，照样爬起来跳上摩托车溜走。接下来的一幕更令人吃惊，两人在 地面上继续打斗，似乎并未受伤，在影片的剩余部分也是如此。

　　假设克鲁斯和斯科特两人的体重分别为80公斤和90公斤，摩托车速度为时速50英里(约80公里)，碰撞持续 时间0.015秒，那么碰撞产生的力是惊人的12.4万牛顿，全部施加于两人上身。假设撞击区域的面积为0.35平方 米，如此一来，我们就能计算出他们的身体在撞击时所承受的压力：350000N／m2。

　　让我们在现实世界中描述350000N／m2这一数据吧——即便你不清楚1牛顿力的感觉如何：在撞车试验中， 人体遭受如此大的压力，他活下来的几率不超过50％，即便活下来，他也会受严重的内伤。在现实世界中，经此一撞的克鲁 斯肯定需要复杂、长期的治疗，才能从伤病中恢复。

　　4.《蝙蝠侠》

　　(1989年)

　　在这部电影中，“蝙蝠侠”为救金·贝辛格饰演的心上人，与一帮恶棍展开殊死搏斗。一连串的恶斗之后，蝙蝠侠与 金·贝辛格从城市最高的钟楼一同摔了下来，结果被钟楼滴水嘴的一个挂钩钩住，成功脱险。如果你注意他们俩的表情，和绳 子毫无弹性的猛拉，你就会明白这段情节有多么不可信。

　　假设蝙蝠侠与金·贝辛格的体重一共是140公斤，下落的速率是每秒60米，在0.1秒内，下落忽然为零(如此 会产生600米／秒的加速度)，蝙蝠侠通过绳子承受的力是8.5万牛顿。在这么大力的作用下，蝙蝠侠需要多结实的绳子 可想而知。即便绳子不会断，在如此短的时间内产生的力，肯定会让绳子连着的骨头折断，造成严重伤害。但蝙蝠侠在整个摔 落过程中毫发无损，自始至终紧紧抱着贝辛格的细腰。除了电影，上述一幕只能在梦境中出现！

　　5.《生死时速》

　　(1994年)

　　片中有个镜头严重失实：被安置了定时炸弹的公共汽车，前冲后撞地越过高速公路上一个看上去有50多英尺(约15 米)宽的可怕裂缝。作为观众，我们对这个裂缝存在疑问，因为镜头清楚地显示，桑德拉·布洛克驾车一跃时，高速公路的坡 度实际上为零。她是如何使巴士不碰到桥下支架的呢？

　　在巴士要冲过去的千钧一发之际，桑德拉·布洛克将车加速至70英里(约113公里)／时，这意味着，当车子跨 过处于同一水平面的50英尺(约15米)裂缝时，重力作用会将车拉下，至少低于桥水平面3.5英尺(约106厘米)。 即便我们假设，存在一系列不可能的理想条件——公路倾斜2度，完全不考虑空气阻力，那么，这辆巴士作为一个抛射体，在 完成“跳跃”动作之后，其自身的“癫狂”行为还将持续0.22秒。想一想，在0.22秒之内，巴士又会继续前行多远呢 ？约22英尺(约6.7米)，即不足裂缝长度的一半。不言而喻，上述镜头绝对荒诞至极。

　　6.《极限特工》

　　(2002年)

　　在这部影片中，主演文·迪塞尔踩着滑雪板沿着山俯冲直下，同一场突如其来的雪崩展开生死较量，并且笑到了最后 。让我们从事实说起，滑雪板行进的最快纪录是时速50英里(约80公里)。但据测算，粉状雪崩沿山体而下的最慢速度为 时速130英里(约209公里)，最快可达时速200英里(约321公里)。即便我们假设文·迪塞尔以前所未闻的80 英里(约128公里)时速向下俯冲，而雪崩以最慢时速130英里(约209公里)倾泻而下，那么，即便这位极限运动英 雄领先10米，但在0.45秒内，雪崩就能与他齐头并进，滑行16米后，文·迪塞尔就会被大雪埋没。

　　7.难以出现的

　　太空声音

　　毋庸置疑，科幻影片最常犯的物理错误是，在描述直冲云霄的宇宙飞船、爆炸的行星以及旋离的激光束发出的夸张声 音时，漏洞百出。正如大家老早就知道的那样，声波需要以振动的方式，通过媒介来传递，这样才会被听到。空气、水和耳膜 ，三者均是传递上述振动的“称职”媒介。

　　可是在太空的真空状态下，没有任何事物足以担负起作为传递声音媒介的重任。事实上，对于那些所搭乘的宇宙飞船 发生事故的宇航员来说，在飞船爆炸，声音振动穿过飞船进入驾驶员座舱的加压大气时，他们确实可以从飞船内部听到一连串 的轰轰声。不过，一旦爆炸完毕，太空又会回归到以往的那份静寂。