灭霸力气有多大?科学家这样看漫威

你对漫威的科学了解多少？等等，我在这里问的不是一个非洲科技大国瓦杰帕伊，而是一个在漫画中发现的科学问题，比如灭霸，他可以轻易地粉碎魔方。他能有多强壮？

麻省理工学院土木工程博士。克兰福德通过模拟魔方的强度来估计灭霸的强度，并将结果发表在自然物理博客上。首先，他认为魔方不是普通的立方体，而是超立方体，即立方体的四维模拟。

立方体包含立方体。

基于这一概念，克兰福德开始尝试通过建模软件来构建魔方，并使用世界上最强的材料之一“卡宾”，这种材料目前只能在理论上获得，作为构建魔方的材料。据说它的强度是钻石的40倍。通过调整组合，他构建了一个边缘略微弯曲的超立方体，并将其称为“超立方体炔烃”。

尽管单个超立方体炔烃在模拟测试中的强度不高，但如果数十亿个炔烃像乐高积木一样连接在一起，其强度将飙升至科幻小说的水平。以6英寸长的魔方为例，克兰福德计算出压碎立方乙炔需要42000吨的力，而普通人的握力只有50公斤。这个概念相当于灭霸的握力比正常人高75万倍。对进展的估计表明，灭霸至少能举起50，000吨重量。

让我们“夸大”钢铁侠的抓地力可以通过一套盔甲提高1000倍的假设，那么钢铁侠的抓地力是50吨，需要840套这样的战服来抵御灭霸的随意抓地力。所以你必须承认，能赶上灭霸的美国队实际上是史蒂夫55。

像克兰福德这样的科学家喜欢称它们为“技术极点”。他们知识渊博，但尊重原创漫画，尤其喜欢用他们的知识将科技与艺术结合起来，总结出让你瞠目结舌的理论。其中最好的一个是一位名叫詹姆斯·卡卡利奥斯的物理学家。

詹姆斯目前是西田大学的物理学教授。去年，他被授予英国林肯大学荣誉理学博士学位。他专门研究无定形半导体，喜欢科学地解释棉兰。他刷新了匡万对超级英雄的理解。从他的《恶魔物理学》中，匡万学会了一种粗略的方法来计算铁人盔甲的实际重量。

以1963年出版的战斗服为例。首先，要估计钢铁侠装甲的表面积，詹姆斯的计算思路很简单。他视钢铁侠自己为一个圆柱体，而他的四肢和头部则是四个小圆柱体。史塔克身高6英尺，身高50码，总表面积为26200平方厘米。

之后，铁人盔甲的厚度被测量为八分之一英寸，即0.3175厘米。装甲的面积需要乘以厚度才能得到大约8400立方厘米的体积。其余的可以通过了解材料及其密度来估计。例如，铁的重量是67公斤，而钛合金的重量大约是37公斤。

在漫威的背景下，最大的悬案之一是:“蚂蚁变小后，它的力量如何保持与正常人相同”，詹姆斯也用物理学找到了答案。

他首先证实了一件事:蚁人的密度从未改变，这意味着质量必须随着身体收缩。例如，在《神奇故事》第37集中，蚂蚁因为体积小被吸进了吸尘器。此外，他还会骑老鼠。

但问题是，他怎么会有成年人的力量，打破尘埃袋从天空中逃脱？这相当于一个超级英雄一拳就能把一个人变成一个人，但可能会被玩具车杀死，这是非常不合理的。

詹姆斯从人力的来源开始他的分析。首先，力量来自于由肌肉和骨骼组成的杠杆结构，如前臂、肘部和肱二头肌三人组。

因此，用肌肉比例来分析蚂蚁变小后的力量并不困难。基于普通人，如果他的减少量是人体的1%，那么他肌肉产生的力量将减少到0.0001。所以一个正常人一拳可以打200磅，而蚂蚁人的一拳是0.02磅。

然而，问题是挥舞拳头不同于扔东西。如果想观察每秒的伤害，还必须考虑拳头横截面带来的压力。

这样的计算很清楚。蚁人的拳头比正常人的小得多。假设他的手大约1毫米宽，他的横截面只有0.0005平方英寸。他出拳时产生的“每单位面积的力”除以2，即每平方英寸40磅。这显然有助于他摆脱困境。

有趣的是，我们可以比较一下，结合上述情况，普通拳头的力量是200磅，而普通拳头的横截面是5平方英寸，所以结果是每平方英寸40磅。换句话说，在这一拳中，虽然力量变小了，蚂蚁大小的蚁人确实和正常人有相同的效果。

超级英雄詹姆斯谈论最多的是蜘蛛侠，因为蜘蛛丝的使用与物理学密切相关。例如，他从一栋楼到另一栋楼，丝绸真的不会断吗？

詹姆斯·卡卡里奥斯的出发点是两个方面:蜘蛛丝的重量和它能承受多大的力。透过蜘蛛侠一贯的行走方式不难看出，蜘蛛丝在蜘蛛侠的行走过程中受到两种力:体重产生的拉力和漂移改变方向产生的向心力。

假设蜘蛛侠常用的蜘蛛丝有200英尺长，以每小时50英里的速度摆动耳朵，重约73公斤。根据向心加速度公式a = v/r，詹姆斯计算出拉动身体需要160磅的力。为了将直线运动轨迹改变成圆周运动轨迹，蜘蛛丝需要提供额外的135磅力，因此总力约为300磅。

丝绸能抵抗吗？如果是真丝，绝对没有问题。普通蜘蛛丝可以承受每平方厘米20，000磅的压力。换句话说，蜘蛛人蜘蛛丝只要横截面超过1厘米，就能承受10吨的重量，而根据蜘蛛人的发货量，举起600磅也没问题。

甚至“蜘蛛丝做的绳子只要有铅笔那么粗就可以防止战斗机在航空母舰上着陆”。因此，蜘蛛丝缝合游轮和拦截高速列车的场景看起来很科幻，但实际上它们也遵循基本规律。

此外，詹姆斯最引以为豪的推理是关于“漫威历史上最大的不公正之一”的计算，即蜘蛛侠实际上杀死了自己的女朋友，然后反派实际上承担了主角近30年的责任。故事发生在《神奇蜘蛛侠》第121集。绿魔绑架了蜘蛛侠的女朋友格温·斯泰西，把她带到乔治·华盛顿桥的顶部，不小心把她推了下去。

在关键时刻，蜘蛛侠拍下了一滩蜘蛛丝，然后“咔嚓”一声帮助史黛西阻止了她的坠落。

阿瑟·温格仍然死了。然而，许多读者对如何死亡有不同的解释。在漫画中，绿魔强迫自己拿起锅，对蜘蛛侠说:“不管谁从这么高的地方掉下来，他们都死了，根本不用落地。”

在詹姆斯看来，情况显然不是这样。死亡的真正原因不是坠落，而是突然被捕。首先，有一个关键问题需要理解:蜘蛛侠拉阿瑟·温格的蜘蛛丝时承受了多大的力量？

你知道，力量越大，温格在空中减速的时间就越少，也就是说，他停车和刹车的速度就越快。当然，力越大，危险就越大，就像安全气囊很软一样，但是瞬间的弹射力仍然可以把人震晕。根据这种关系，这种力实际上包含在温格停顿时产生的“冲量”中，即力对时间的累积效应，由公式F*t=m*(vv1)表示。这里F是我们想要的力，T是减速所需的时间，M是女孩的重量，vv1代表速度的变化，即:

下一个直接计算是好的。首先，很难确定“速度的变化”。根据漫画的观点，温格被关押在离桥顶大约300英尺的地方。根据重力和下落距离，下落速度为每小时95英里。那么速度的变化是:95英里每小时-0英里每小时=95英里每小时。

然后假设妹妹重110磅，也就是50公斤，蜘蛛丝会休息0.5秒，产生970磅的力，也就是说，是温格体重的10倍，然后她就停止下落。什么概念等同于？也就是说，《蜘蛛侠》拍摄蜘蛛丝来托住阿瑟·温格的效果基本上和让她直接把皮娅撞到水里的效果相同。换句话说，阿瑟·温格，像大多数掉进水里的人一样，在被蜘蛛丝的力量救起时，折断了他的脖子。

蜘蛛侠在后来的故事中也改变了他拯救生命的方式。《蜘蛛侠:极限》第二阶段也从地板上掉下来。蜘蛛侠的方法是保持与他相同的速度，达到相对静止，然后拥抱他，用蜘蛛丝代替自己。

有趣的是，詹姆斯·卡卡里奥斯把这个严肃的理论发给了杂志。两年后，在2002年的《彼得·帕克:蜘蛛侠》第45集中，绿魔成功地用这种物理知识“为自己报仇”，在漫画中，他把锅还给蜘蛛侠，折磨他的心。狂丸看完之后都想起鼓掌，学霸用科学理论来忽悠人真是一套一套的。

许多人认为用现代科学来理解一个充满魔法、科幻和力量的卡通世界最终是一个奇妙的行为。例如，没有科学可以解释奇怪博士。但是詹姆斯不这么认为。在他看来，这是一种很好的思考和锻炼方式，也是一个普及科学的机会。作为一个忠实的卡通迷，他永远不会停止对卡通场景的理性思考，这将启发更多的人。

尽管使用了魔法，奇怪博士一直在画数学分形。

事实也是如此。教授的分析深深触动了《疯狂的药丸》，并提出了一个问题:从生物学的角度来看，蜘蛛人吐蜘蛛丝的部位是臀部。