被电影“颠覆”的物理学定律

    在科学家看来，好莱坞导演和编剧在现实世界的物理定律面前编造了诗一般的故事。细究起来就会发现，有些电影的情节是多么的荒谬。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》中对好莱坞电影中违背物理定律的事实予以了抨击。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，提醒别被好莱坞骗了。

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摄氏度以下、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为350000牛顿每平方米。

　　让我们在现实世界中描述350000牛顿／平方米这一数据吧——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米每二次方秒的加速度)，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)／小时，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.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中时，他们确实可以从飞船内部听到一连串的轰鸣声。不过，一旦爆炸完毕，太空又会回归到以往的那种寂静。