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《银魂》讲的是日本解除锁国状态二十余年后的故事。但在这世界中,打破日本锁国之门的并非外国人而是外星人,而幕府也并未就此瓦解。主角田银时虽然曾与桂小太郎及高杉晋助等人一同发动过攘夷之战,但力有未逮,如今时代变迁,为了讨生活只能努力当个只要有委托什么都能干的自由业万事通。

银时虽然过着这种日子,却有位宇宙最强的战斗民族——夜兔族的神乐——来到他身边。虽然乍看之下只是名十来岁的美少女,但一拳能把水泥墙打到龟裂,撞上汽车也全然不当一回事。最可怕的是,连坚固到令人惊讶的银时的木刀,她也能轻松折断。

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引发本文章核心问题的这一幕,发生在与银时分道扬镳的晋助企图颠覆幕府而引发的骚动中。神乐的被带着双枪的来岛又子阻挡,跳跃起来准备从空中攻击,来岛又子一面说着“在空中就无法自由闪躲了”的独白一面连开三枪。但神乐却用双手和牙齿接住射来的三发枪弹,还面带微笑。

这本领也太离谱了。这位少女到底拥有怎样的运动神经啊?

用嘴接花生很危险!

小学生时代,要是练习把花生丢上空中然后张开嘴用口接住,就会被妈妈大骂:“万一掉进气管里怎么办?”虽然当时想得很轻松:“没什么,咳出来就好了嘛。”但现在上网查了一下才知道,花生会吸收水份膨胀而阻塞气道,碎片若是掉进支气管也会引发肺炎,变成那样的话必须全身麻醉再动手术取出等等……。光是用嘴巴接花生都有可能送掉性命,竟然还有人用嘴巴接住枪弹,神乐还真够乱来!

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最重要的是,花生和枪弹的速度之差可不是普通的大。就算把花生向上抛到1m高再掉落,飞进口中时的速度也只有秒速4.4m,但子弹的速度可是秒速200到600m啊,就算取中间值400m,可也是花生速度的90倍啊。更何况,花生就算张开嘴等着也不会怎样,换成子弹的话,就会一枪射穿喉咙后壁,顺便把延髓和小脑一并打穿。若是不想在此结束生命,只能在枪弹通过上下牙齿之间的一瞬用牙齿咬住子弹,让它停下来。要是太慢咬下去子弹就会打穿头,太快咬下去子弹一样会先打碎牙齿再打穿头,结果都是死路一条。

实际上,这种事真做得到吗?假设子弹的长度为2cm,通过上下牙齿之间的时间只有0.00005秒。据说人类从受到刺激到做出反应所需的时间最快也要0.1秒,所以神乐能做得到,表示她比正常人敏捷2千倍。她应该能在30秒内左右反覆横跳个10万次吧。

另一个引人注目的是用两手手指接住2发子弹。神乐只用大拇指和食指就夹住了子弹,这种接法应该会因为摩擦而产生高热。如果子弹是秒速400m,温度会上升到600℃!构成生物身体的蛋白质只要受到60℃以上的温度,就会煮熟变性再也无法恢复,想必她们夜兔族的蛋白质应该不要紧吧。

话说回来,你能够一次把三颗花生投向上空,然后用两手加上嘴巴各自接住这三颗花生吗?啊,不,麻烦各位千万别去挑战,因为光用嘴巴接一颗花生就已经有危险了,要是再增加两个令人分散注意力的要素,这花生保证会掉进气管里,太危险了。

气管:喉咙到肺之间,让空气通过的管道,左右未分枝的为气管,分枝之后叫支气管。支气管还再度分枝,反覆分枝共计23次后,末端是袋状的肺泡。肺泡被毛细血管包围,氧气与二氧化碳的交换就在此进行。最初从气管分枝出来的两条叫主支气管。往左肺的主支气管是朝斜向伸出去的,往右肺的主支气管则朝正下方伸出,若是有异物不慎掉入气管时,多半会掉入右主支气管。主支气管的直径约1cm,末端的肺泡管直径只有0.1cm。

能停住子弹吗?

当然,光是靠敏捷是不可能用嘴巴接住子弹的,还必须在牙齿咬到子弹那一瞬间停止子弹的前进。就像要把行驶中的汽车煞住必须有制动距离一样,要让运动中的物体停止下来,需要有一定的距离。制动距离越短,就要有越大的力量,在这状况下,所能容许的最长制动距离只有与子弹长度相同的2cm。在这超短距离下要让秒速400m的物体停止下来,所需的力量是物体重量的40万倍。因为手枪子弹的重量大约10g,所以需要4吨的力量才能停住它。

这可不得了啦。所谓神乐向子弹施加了4吨的力量,根据作用力等于反作用力的法则,子弹也应该会对神乐施加4吨的作用力。也就是说,她的大脑会如同遭到4吨的拳击猛打一般的冲击力而摇晃。这种情形下神乐竟然还能微笑并立刻反击,可见她脑子的耐冲击力非同小可啊。更何况,神乐的咀嚼力量绝对不只4吨。因为前述的煞车力量是与子弹的前进方向平行的,因此只有作用于牙齿和子弹之间的摩擦力。相对的,咀嚼咬合的力量是与子弹的前进方向垂直的,只不过是牙齿夹住子弹的力量,所以推测前者只有后者的30%左右。这一来,她的咀嚼咬合力量应该是4吨的3.3倍,也就是足足有13吨!

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据说正常人的咀嚼咬合力,臼齿大约有70公斤,门牙的话就只剩不到一半,只有30公斤左右吧。但神乐的门牙咬合力却超出常人400倍!这一来麻烦又来了,手枪的子弹是铅做的,但铅并不是很坚硬的金属。若子弹的直径为1cm,此等粗细的铅块,只要240公斤的力量就足以压碎。所以神乐要是用她13吨的咬合力咬下去,子弹会像布丁一样咬断吧。这一来,前半的子弹还是会直接命中延髓和小脑⋯⋯

制动距离:就算踩了煞车,车速也不会突然就变成0,到完全静止为止还会行驶一段距离,这就叫制动距离。即使是急踩煞车,减速也是以20公里/秒左右的程度进行的。所以若原本是时速60公里就需要花3秒钟才会静止,在这3秒内车仍会前进25m。话说回来,打从眼睛看到前方有步行者到煞车开始发生作用也要花1秒钟,而在这1秒内会行驶17m(称为空走距离),故可以将空走距离与制动距离加起来即为安全距离,由此估算大约为42m,但根据《大型执照合格完全手册》(日本文艺社出版)一书,时速60公里的停止距离是44m。速度太快时千万要注意啊。

什么人才能做到?

要避免变成这种情况,意思是神乐要一面用牙齿咬住枪弹,一面还要控制力道别咬断它。再不然就是她的舌头也强力无比,能在牙齿后面以舌头抵住子弹。以上所说不论哪种方法,都需要有超高难度的技术。想体验一下有多难,就叫你的朋友拿一块布丁向你丢过来,然后试着用牙齿接住⋯⋯不不,把食物当玩具玩可不行啊。

更重要的是,正如来岛又子所说,人在半空中是无法自由活动的。因为任何一个物体被抛向空中时,运动轨迹都会依最初的角度和速度而画出一道抛物线。即使是像人体这样各个部位都能活动的物体,身体的重心——也就是肚脐一带的那个点——是绝对不会偏离这道抛物线的。虽然双手是由许多关节所连接起来的所以较能自由活动,头部和身体的重心却是只以一根脊椎骨相连的,就算能左右摇晃,也无法上下移动。既然如此,神乐她竟然还能移动头并正确地用嘴巴接住子弹!难道说夜兔族的人连脊椎骨都能自由伸缩吗?

有着常人2千倍的敏捷度、400倍的咀嚼咬合力,以及能忍耐4吨冲击力的大脑,还有能用牙齿接住布丁的超高技巧,外加脊椎骨能自由伸缩⋯⋯想用牙齿接住枪弹,就是需要兼具以上所有本领的战士才做得到。

来吧!你也一起来特训吧!不不不,所以说,千万不可以试呀!

译者談璞关于《空想科学读本》系列图书说明:

五月下旬,在南台湾那如同盛夏般的阳光中,我来到了“科学可以这么教”的座谈会场。台上孙维新教授关于有趣的物理教学的演讲让我听得入神,几乎忘记自己等一下要上台讲什么;然而听到他说起“教物理的老师跟教数学与化学的老师比赛,看谁能让自己早日脱离‘学生们最讨厌的课程’的冠军……”,也不由得感慨万千。

对于所有数理化等自然科学的教师而言,这无疑的是个很尴尬的现实。而且这并非台湾独有状况,日前BBC报导英国面临工程人才短缺问题,竟是肇因于学生自中学时代就不愿学习自然科学。昔日工业革命发祥国竟沦落至斯,原因无它,“因为自然科学科目念起来有够无聊!”就是这个理由。

坊间近来如雨后春笋一般冒出了各种科目的「漫画版」,甚至是以「萌角色」主打的教育书籍,都是希望能让教育和学习变得有趣一点,“假如课本像漫画书”的口号仿佛实现了。

然而,就算课本像漫画书,无聊的漫画书还是会令读者想阖上它,“让学习科学变得有趣”绝非易事。

年长一辈的人总认为“读书学习本来就是件有趣的事情啊?何需让它变得更有趣?"

是的,用功读书努力学习是很有趣的。不过,那是指对于努力学习到某一阶段之后,也就是“读出了兴致”之后才能尝到的甜头。但对于刚接触学习、才正在起步的莘莘学子而言,恐怕还没体会到学习的乐趣之前,就先尝遍了艰涩困难的痛苦。

以化学来比喻,就像是要先付出足够的“活化能”,跨越这道能量障壁之后,反应才得以进行吧。师长“在教学方式上下功夫让学习变得更容易”和坊间的另类教育书籍,就像是催化剂在降低这道能量障壁,让学生能轻松一点的跨越这道门槛,尝到读书学习的乐趣。

然而,真正能让人跨越障壁的,还是其自身在学习上所付出的努力。反过来说,有什么样的诱因足以诱使学生愿意付出努力来学习科学?

最常见的诱因就是考试,学生为了应付考试而不得不学习。

但这实在说不上是很好的诱因,常常考过了之后还给老师。更何况,对于许多将来的工作专业不需用到的学科,学生更是只是为了应付考试而学习,除此以外毫无意义。

在此,要提出一个比考试更好的诱因。为了快乐。之所以要努力学习科学,为的就是用科学来玩!而且要玩得精彩!玩得有趣!

学习科学的过程,或许必须很努力、很辛苦,但是,为了享受用科学来玩的乐趣,这点辛苦又算得了什么!

日本有一位柳田理科雄先生,他原本是一位补习班教师,十多年前写了一本《空想科学读本》,用自然科学的角度去探讨动漫画中诸多虚构的设定和故事场面,不料因此一炮而红成为畅销作家,《空想科学》也出了一系列丛书。

动漫画中的设定或情节既然是虚构,又何必拿现实的科学定律去检视这些不存在的事?有什么意义呢?

为何要花时间力气去写这本书?有一说是他为了补贴其补习班的亏损而写书赚钱,问题是他刚开始动笔写书时岂能预知书会大卖?

旁观而言,他写书的目的很简单。为了自娱娱人。如此而已。

柳田是位教师,动漫画等等是他自幼以来的兴趣。当他用科学原理去检视那些动漫画中的场景时,他是在用教了十余年的科学知识,来拆解、分析最他感兴趣的事物。换句话说,他是在玩科学!而且玩得认真而快乐!

学习自然科学,不是为了应付考试题目,也不一定是为了成为科学家,更不见得是为了将来要靠它赚钱吃饭。因为,用科学的精神和态度,来观察、看待世上的一切事物,本身就是非常有趣愉快的事!

有多有趣?《空想科学读本》系列丛书已经告诉我们了。作者柳田兄正是以身作则,自己用科学来看待动漫画,玩科学玩得很快乐,还用这种方式来告诉读者:

“我玩科学玩得很快乐!努力学习科学的话,你可以玩得比我还乐!”

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16 Responses to “[空想科学]之《银魂》中的神乐是如何用嘴接住子弹的?”

  1. Fren.Coder说道:

    nice,弄得咱又想去买书了

  2. 各种不靠谱说道:

    作者一边请读者自己试验,一边又说千万别模仿……

  3. dnkuni说道:

    能够用手接住子弹,那被子弹打到应该也不会有事吧。

  4. 子隐于斯说道:

    为何作者那栏不直接写柳田理科雄,而是某某出版呢?

  5. 开赴说道:

    亲们上网无聊的时候可以做做网络工作。工资r结。不限时间地点。有网络就行,适合在校大学生 。全职妈妈。有网购的经验就行,带上你余额为零的支付宝就可以。我们不是要你垫付的骗子。 真心想做的可以加我口口2906434821

  6. GALaDoS说道:

    神乐有某铃科百合子的血统吧……

  7. CalayanRail说道:

    真要搞成死理性派的话作者的算法明显夸大了。

    首先,停住子弹的力并不是源自子弹和牙齿的摩擦。咬住子弹后头部和子弹一起向后运动,牙齿和子弹之间并没有相对位移,停住子弹的力最终来自颈部肌肉的力量。

    我自己试了一下,固定肩部的情况下头部前后的移动范围大概有10厘米。神乐在空中,所以头部可以后退的距离可以更远。子弹速度400m/s,按匀减速计算10cm内停止的加速度为v^2/2s = 400^2/(2*0.1) =800000m/s^2,子弹10g,F=ma=800000*0.01=8000N。人类拳力最高可达5000N(来源:http://www.livescience.com/6040-brute-force-humans-punch.html)。8000N也就是1.6倍最强人类一拳的水平。神乐一拳就可以打碎水泥墙,水泥抗压强度大概是30MPa,算一个拳头面积20cm^2,一拳打碎水泥的力要比60000N大得多。8000N还不到神乐随便一拳的七分之一,自然不在话下。

    2000倍人类反应速度也是无稽之谈,子弹飞出枪口的时候神乐就看见了,两者距离10m的话神乐有0.025秒的时间来做出反应并做出行动。假设神乐用0.01秒做出反应的话,她的反应速度也就人类的10倍。虽然她控制身体的精确度令人叹为观止。

    关于神乐在空中如何移动身体接住子弹。首先,虽然人体在空中时质量中心作惯性运动,但是人是有手有脚的,移动手脚身体的其他部位也会跟着相对于重心移动,所谓AMBAC机动(http://gundam.wikia.com/wiki/Active_Mass_Balance_Auto-Control)。其次,来岛作为神枪手,那三发子弹估计全是瞄准神乐头部发射的,两发偏离较远的用手接住,剩下那发瞄得比较准的用嘴接住头部其实并不需要很大的位移。

    • watson说道:

      作者是正确的
      1. 如果子弹和牙齿的摩擦力不够,子弹必然会继续前进,这个和颈部肌肉没有关系。。。(虽然如果颈部肌肉不行,那脖子会断掉也没有错)

      2. 2000倍的反应速度是指精确控制牙齿间接从大于子弹变成等于子弹的时间点。。。例如,和你说明年1月1号0点0分0.000000001-0.000000002秒之间做出某个动作,虽然有1年时间准备,你觉得自己可以做到么?

      • watson说道:

        更正下,第一点通过头部后移确实可以增加制动距离,从2cm变成12cm,从而减少需要的摩擦力,但还是需要1吨左右吧?

      • CalayanRail说道:

        想了一下关于第一点的确是你对,但是1万牛(不好意思吨不是力的单位)的冲击力也就两倍于人类最强的拳力,而且1万牛的瞬间冲击力和1万牛的持续压力有本质区别。对于设定上身体素质远超人类的夜兔族也不算什么。

        至于你的第二点反驳根本就是不当类比。按你的说法,大联盟的球员一个个都打不到球了.,因为职棒投手的投球速度可以达到40m/s以上,球棒长1米左右,要打到球,挥棒时棒球离打手距离不可以超过球棒的长度(虽然打手的臂长会增加击打范围,但击球点也不是棒端,所以仍按1米计算)。按作者的理论,人的反应速度要小于1/40=0.025s才能打到球。但事实证明这种想法是错误的,棒球球员不仅能打到球,还能打出全垒打。这是因为人类击打或捕捉移动物体根本就不是等到物体飞到眼前才做出反应的,而是对物体运动轨迹进行追踪并预测它在未来某个时间点的位置(请看这篇http://newscenter.berkeley.edu/2013/05/08/motion-vision/)。作者需要吐槽的反而应该是神乐远超人类的动态视力(人类的动态视力水平我暂时找不到任何二手资料,但人类看不到飞行的子弹这点是确定无疑的)。

        顺便再吐槽作者得出的13吨咬合力。作者完全是按滑动摩擦来计算的。但在这种状况下起作用的根本不是滑动摩擦,牙齿咬下去就会嵌进弹头里,停住子弹的其实是齿面对子弹的压力。至于要咬进铅的话我想区区一个人类也能做到,虽然普通人的话牙齿必然断掉。假设子弹和牙齿的接触面宽度为10mm,牙齿的厚度为1mm,那么1万牛的压力对牙齿截面产生的剪切压为10000/(2*1*10)=500MPa,这大概是普通钢材剪切强度的两倍。作者不吐槽神乐的牙齿强度反而吐槽她的咬合力完全是南辕北辙。

        话说我非常讨厌这个作者的这个系列作品,他很多时候完全不看原作设定自己脑补,估算的时候采用的数据也多有夸大。如果是网帖也就算了,出成书的话至少好好打磨一下,把普通的低级错误给改了再出出来啊。

        • watson说道:

          你的计算很认真,先赞一下。
          关于第二点:
          首先,你说的棒球运动员能打到球是事实,不可否认。
          其次,我说的指精确控制牙齿间接从大于子弹变成等于子弹的时间点位于0.00005秒内,并不取决于0.1秒的反应时间限制,而取决于人能控制自己的行为时间到什么精度。或者说,神经系统要求肌肉在特定时间点动作,这个时间点能达到的精度。这个精度的极限是多少,我不清楚。

        • 捉刀人说道:

          用出拳的力量去衡量人类的咬合力或者手指的握力这个不靠谱,因为出拳的时候使用到的并不仅仅是手臂的肌肉,而是腿部+腰部+背部+手臂力量,另外加上手臂的杠杆作用,才会有高达5000N的拳力,其中最主要的是腿部+腰部+背部的力量而非手臂力量,这也就是拳击运动员力量训练都是训练腰腹腿部力量而非手臂力量的原因。因此人类的咬合力远不能达到5000N,更不要提手指握力了

  8. 旅行者三号说道:

    记得作者还专门把奥特曼也“死理性”了一下。各种fun,奥特曼出场其实直接摔成泥了哈哈哈。

  9. Kaka Lam说道:

    楼主你好………………我是《中国图书评论》的编辑。我希望跟你约稿,请问你是否感兴趣呢?

  10. 张晶说道:

    空想科学读本,up,看看

  11. fei说道:

    344214022 我刚创的一个群 只要你满足下面3个条件中的一个我就欢迎你的加入:1对这个社会有自己的想法;2、热爱学习;3、INTP人格的 也欢迎ENTP、ISTP、ESTJ、INFJ的人

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