被电影“颠覆”的物理学定律

根据科学家的说法，好莱坞导演和编剧在现实世界的物理定律面前编造了富有诗意的故事。仔细看看就会发现一些电影的情节是多么荒谬。亚当，美国一所高中的物理老师？维纳在他的新书《好莱坞电影中的物理:绝不在家尝试》中抨击了好莱坞电影违反物理定律的事实。在他的书中，他谈到了好莱坞电影中违背常识的典型案例以及这些案例背后的科学，提醒我们不要被好莱坞愚弄。

1.威利。旺卡巧克力工厂(1970)

在电影中，当查理和爷爷乔正在偷“泡沫”饮料时，他们的脚立刻离开了地面，他们的身体升到了空中，漂浮在泡沫弥漫的天空中。这可能是他们腹部碳化的结果，这增加了爷爷乔和查理的浮力，使他们能够克服自身重力，从而让他们漂浮在空中。

然而，根据阿基米德原理，我们可以计算出完成升空游戏所需的空气量，以及由于查理爷爷和乔的饮料碳酸化而增加的必要体积。为了抵消自己的重力(估计约70公斤)，乔爷爷的身体必须扩大到54立方米——如果他是一个球体，他的身体直径应该超过5米。

如果你感兴趣，你可以计算:要在电影中制造这一场景，饮料的密度必须是6×109 kg/m3，以便包含足够的液体来环绕薇奥莱特的身体，这还没有出现。

2.后天(2004)

在科幻大片《后天》中，让人类恐惧的敌人是零下摄氏度的移动“飓风”，它能把风暴“眼睛”下的一切都变成冰柱。在电影中，这些风暴的原因是不可思议的:冰冻的力量是通过从地球的对流层(温度随着高度的增加而降低)快速吸入零下100摄氏度的冷空气到地球表面来获得的。

丹尼斯主任？奎德没有想到对流层上部的大气压力只有地面大气压力的1/10。根据波义耳定律(当温度恒定时，一定质量气体的压力与其体积成反比)，当空气落到地面时，其压力增加，体积减少。由于气团是极好的绝缘体，在体积转换过程中，产生飓风的能量相对较少。根据热力学第一定律，作用在气团上的力因其体积减小而产生能量，从而提高温度。但是高多少呢？在理想情况下，零下100摄氏度的空气到达地面时会上升到零下57度。问题是，57摄氏度会不会有“冰飓风”？

3.不可能的任务2 (2000)

在约翰·吴导演的《不可能的任务2》中，汤姆？克鲁斯和多格雷？斯科特在他的大功率摩托车上发生了激烈的碰撞。不可思议的是，在空中相撞后，两人都安然无恙，于是他们站起来跳上摩托车，溜之大吉。下一个场景更令人惊讶。两人继续在地面上战斗，看起来没有受伤，就像电影的其他部分一样。

假设克鲁斯和斯科特分别重80公斤和90公斤，摩托车的速度为每小时50英里(约80公里)，碰撞持续时间为0.015秒，那么碰撞产生的力是惊人的124，000牛顿，全部作用在两人的上身。假设撞击区域的面积是0.35平方米，那么我们可以计算出它们的身体在撞击时所承受的压力是每平方米350，000牛顿。

让我们来描述一下现实世界中每平方米350，000牛顿的数字——即使你不知道1牛顿的力是什么感觉:在碰撞试验中，如果人体受到如此大的压力，他存活的概率不超过50%，即使他存活下来，他也会遭受严重的内伤。在现实世界中，克鲁斯在这次碰撞后肯定需要复杂和长期的治疗来从受伤中恢复。

蝙蝠侠(1989)

在这部电影中，“蝙蝠侠”是为了救金吗？贝辛格扮演一个与一群暴徒战斗至死的情人。经过一系列艰苦的战斗，蝙蝠侠和国王？贝辛格从这座城市最高的钟楼上摔了下来，被钟楼滴水口的钩子钩住，成功逃脱。如果你注意他们的表情和绳子无弹性的抖动，你就会明白这个情节是多么不可思议。

假设蝙蝠侠和国王？贝辛格的总重量为140公斤，下落速度为每秒60米。在0.1秒内，下落突然变为零(这将产生每秒600米的加速度)。蝙蝠侠穿过绳索的力是85000牛顿。在如此强大的力量下，可以想象蝙蝠侠需要多强的绳索。即使绳索没有断裂，在如此短的时间内产生的力也肯定会折断附在绳索上的骨头，造成严重的损坏。但是蝙蝠侠毫发无伤地从坠落中幸存下来，从头到尾紧紧抓住贝辛格的腰。除了电影，以上场景只能出现在梦里！

5.生死时速(1994)

电影中有一个场景是非常不真实的:一辆装有定时炸弹的公共汽车在高速公路上一条看起来超过50英尺(约15米)宽的可怕的裂缝中前后相撞。作为观众，我们对这个裂缝有所怀疑，因为摄像机清楚地显示桑德拉？当布洛克跳上他的车时，公路的坡度几乎为零。她是如何防止公共汽车碰到桥下的支架的？

桑德拉，在公共汽车冲过的关键时刻？布洛克将汽车加速到每小时70英里(约113公里)，这意味着当汽车在同一水平面上穿过50英尺(约15米)的裂缝时，重力会将汽车拉下桥面至少3.5英尺(约106厘米)。即使我们假设有一系列不可能的理想情况——道路倾斜2度，并且根本不考虑空气阻力，那么公共汽车作为抛射体，将在完成“跳跃”动作后继续其“疯狂”行为0.22秒。想想看，在0.22秒内，公共汽车会开多远？约22英尺(约6.7米)，不到裂纹长度的一半。不言而喻，上述场景是绝对荒谬的。

6.难以出现的太空声音

毫无疑问，科幻电影中最常见的物理错误是，在描述宇宙飞船飞入天空、行星爆炸和旋转激光束发出的夸张声音时，它们充满了漏洞。众所周知，声波需要以振动的形式通过介质传播才能被听到。空气、水和耳膜都是传递上述振动的“合格”媒介。

然而，在太空的真空中，没有任何东西足以承担传播声音的重要任务。事实上，对于那些在宇宙飞船上发生事故的宇航员来说，当宇宙飞船爆炸时，他们确实能听到从飞船内部传来的一系列隆隆声，声音振动通过宇宙飞船传到驾驶舱内的加压空气中。然而，一旦爆炸完成，空间将回到过去的寂静。