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有這麼一個「科學讀本」,試圖解釋龜派氣功和精靈球的原理


原標題:有這麼一個「科學讀本」,試圖解釋龜派氣功精靈球的原理

認真你就……寫書了。

網際網路上有一句名言:「在虛擬中尋找真實感的人腦子一定有問題。」這句話出自動畫《涼宮春日的憂鬱》,在中文的語境下通常用來揶揄那些從動畫或遊戲作品的設定裡找茬,或指出其謬誤的人。相信很多人這幾年都看過下面這張圖。


作為成年人,我們當然都知道動畫和遊戲中的情節大多是藝術創造,難用科學常識去解釋。在網際網路的討論中,有人試圖用現實世界的邏輯去一部虛構作品的內容,往往會遭到上面這句話吐槽。

不過從另一方面說,作品的設定是否合理當然也很重要。符合邏輯和常識的細節能讓作品塑造出的世界觀更為可信,進而使觀眾獲得更強的代入感。尤其是在幻想與科學高度融合的科幻作品中,這種虛擬的真實感更為重要。

那麼如果是你,又會如何看待ACG作品中超出常識的奇怪設定呢?是一笑置之,還是嗤之以鼻?亦或開始查閱搜尋非要考究出個結果?

的人還真就不信邪,非要用科學常識去驗證虛擬的設定。你要說他們「中二」或是「腦子有問題」肯定是不大公允的,知識淵博又能腦洞大開的考據黨有著超乎想象的力量,他們中最瘋狂的人甚至可以為此專門寫上一本書。


其實這麼做的人還真不少,比如有一個叫卡卡里奧斯的美國人,就寫過一本叫做《超級英雄物理學》的書,用物理學的知識研究超級英雄片的合理性,在全世界都備受歡迎。

而這些「職業找茬專家」裡影響最大的應該是一個名叫柳田理科雄的日本人。他所創作的《空想科學讀本》系列書籍自1996年初版便一炮而紅在日本大受歡迎,一直連載至今已出版18冊,後來還曾出版過繁中和簡中版,估計有些ACG愛好對這本書可能早有耳聞。

因為時間跨度太久,封面的風格都產生了巨大的變化

顧名思義,《空想科學讀本》的內容就是用科學觀點探討ACG的劇情與設定的可能性,看起來有種一本正經胡說八道的感覺。和上面提過的《超級英雄物理學》和另一本叫做《what if》的暢銷書有些相似。

「牛排從多高的地方掉下來會變熟」就是這本書裡提出的經典問題

具體到《空想科學讀本》的特色,主要是聚焦在日本ACG領網域,其考據的範圍從古老的特攝片一直囊括到最新的動畫、漫畫、電影和遊戲,淵博程度可謂前無古人。

那麼,你在這本書裡都能看到些什麼呢?

空想科學讀本》中大部分內容都是頗具代表性的,很多愛好者自己可能都想過這些問題。比如高達和EVA到底哪個更強?《精靈寶可夢》裡的小精靈是怎麼被收到精靈球裡的?勝利與契約之劍的威力到底有多大?……如果你曾看過原作,八成會對這些問題產生好奇。

書中還有大量精彩的配圖,讓人更易於理解

不難看出,這樣的問題說著輕鬆,但要做出解答也不是那麼容易的事,搞不好甚至還有引戰的風險。作者又是如何進行解答和論證的呢?

書中的論證其實基本就遵循著撰寫論文的流程,但由於儘量兼顧了娛樂性和嚴謹性,腦洞大開又清晰明瞭,讀起來並不乏味。作者往往會先介紹原作背景,讓沒看過相關作品的人也能理解問題的意義。然後提出可能的假設,從一個個基礎的科學原理出發進行計算和推理,遇到難以解決的BUG便會更換思路,最終陳述自己的結論,讓讀者自行取捨。

大概就是這種感覺

值得稱道的是,書中隱去了大多數複雜的公式和計算,很多科學概念也會用通俗的語言進行解釋,有種科普作品的感覺,只要有基本的科學常識就足以暢快地閱讀這本書。

就拿《精靈寶可夢》這個問題舉例。書中給出的問題是:「為什麼寶可夢可以被關在小小的精靈球裡?」

繁中版的第二冊副標題乾脆就用了這個問題,書中有大量寶可夢相關的問題

為解答這個問題,作者先是找到了原作中對此的解釋:一位教授在研究怒猴時弄錯藥量,讓怒猴變得極為虛弱,想不到竟然意外地讓身高一公尺體重32公斤的怒猴變成了能裝到眼鏡盒裡的大小。他發現寶可夢變弱後便會縮小體型,有躲藏到狹小的空間中的本能,後來便以此原理開發出了精靈球。

在明確了寶可夢是生物,寶可夢體積會變小等原作設定後,作者提出了一個「品質守恆」的基本定理,既物質的體積無論怎樣改變,但構成物質的總分子量不會改變,總品質也就不會改變。

最簡單的想法自然是寶可夢因習性而變小,但構成它們的分子量沒有改變,進入精靈球之後寶可夢還是維持著原本的體重。然而從劇情上來看這種假設不太現實,在作品中有很多體重超高的寶可夢,如果品質守恆,那訓練師根本無法隨身攜帶這些精靈球。

最簡單的思路行不通,那便換種思考方式。這次,作者假設寶可夢在進入精靈球后不僅體積變小,品質也減少了。隨之而來的則是另一個問題:寶可夢消失的品質去哪了?

寶可夢減少的品質不會憑空消失,必然會改變狀態繼續存在。一種假設是這部分物質變成了氣體,擴散到了周圍的空氣中,這樣在寶可夢變輕的同時也沒有違背品質守恆。

但如果寶可夢消失的部分是變成了氣體,還是會有大麻煩發生。按照設定,寶可夢是生物,而生物的主要組成部分是蛋白質,蛋白質變成氣體後會生成很多有毒物質。這樣一來,大量的有毒氣體在寶可夢迴到精靈球的一瞬間釋放出來,很有可能直接讓訓練師中毒身亡。

而更麻煩的,則是寶可夢從精靈球裡出來之後突然增加的大量品質從何而來。假如組成這部分品質的只有空氣,在寶可夢從精靈球裡出來的一瞬間便會吸走的周圍大量的空氣形成大面積真空,接著便會引發超大規模的風暴,徹底摧毀周圍的的一切。改變體型所產生的力量恐怕比任何寶可夢的威力都要強。

最終,書中也並未給出一個明確的回答,作者自己似乎也沒弄清楚把寶可夢裝到精靈球裡是怎麼做到的,只能感慨「寶可夢真是了不起的生物啊」。但他根據現有的資訊推論出了這個過程中可能出現的現象,用幽默的語言講解了一系列科學常識。這種腦洞大開,一定程度上又不失嚴謹的內容在這本書裡比比皆是。

除了思考和吐槽ACG作品的合理性,書中還有不少試圖讓虛構作品中的橋段實現的思考,試圖將看起來讓人抓不著頭腦的幻想變為一個足以實現的科學問題。

比如,作者曾設想過如何發出《龍珠》裡的龜派氣功。他首先將問題分解出來,逐步解答。要討論這個問題,首先就要知道人體內是否有足夠發出氣功的能量。

雖然《龍珠》裡的戰鬥大多是毀天滅地級別的,但悟空剛學習龜派氣功時的力量似乎只有一個小煙花的水準,假設這時的氣功威力相當於200克的炸藥,換算之後只有200大卡的熱量,僅僅等同於22克脂肪的能量。看來,人類有充足的能量放出氣功

接下來要解決的,就是如何將這股能量釋放出來了。作者估算人類的手每天能釋放出10大卡能量,只要把雙手握在一起10天時間就能積累出威力最小的龜派氣功

但問題並未解決,由於熱會從高溫向低溫流動,當掌間溫度與人體溫度相同後便無法繼續升溫,我們無法在掌間儲存熱能,自然就無法達成發射氣功的目標。

不過讓熱從低溫向高溫流動其實並不難,人類早已可以使用製冷機(也可以叫熱泵)實現這點,雖然我們似乎還無法將製冷機裝在人身上,但經過這一連串的設想,如何發出龜派氣功,就轉變成了如何在身上裝一臺製冷機這樣簡單明確的問題了。(當然,書中的論證過程遠比本文所寫的更加完善,考慮的情況也更加周全。)

空想科學讀本》所討論的雖然大多是虛擬世界的設定,但其中所使用的研究方法和理論依據都頗為專業。讀者們不免會猜測,這個名叫柳田理科雄的作者會不會是一個科研工作者,甚至是大學的教授呢?

畢竟他的形象也總讓人覺得像個老學究

事實上,這位知識淵博又對ACG文化了若指掌的「中二宅」可能與大多數人想象中的形象並不一樣。柳田理科雄在寫書之前經營著一家補習班,他雖然就讀於日本最高學府東京大學,卻中途輟學並未完成學業。就連創作《空想科學讀本》的動機也只是為了賺錢補貼家用。

柳田從兒時起便沉浸在科學的氛圍中,他的父親認為未來將是科學的時代,為兒子取名「理科雄」。而他自己從小就對天文、物理、生物等科學充滿興趣,立志要做個宇宙物理學家。

成年後,柳田在經歷了一次升學失敗後,通過努力考上了東京大學。柳田知識豐富,才思敏銳,卻因為年輕氣盛,不滿學校的課程安排,只讀了一年便退學。他從19歲開始便從事家教的工作,這樣一干就是15年,期間還在中國待過幾年,輔導在華的日本人小孩功課。

後來,他乾脆開辦了自己的補習班,不過由於不善經營,補習班生意慘淡,最後甚至差點破產。柳田自己將這段經歷稱為自己人生中最大的挫敗,經常規勸自己的讀者「千萬不要因為對學校不滿而葬送自己的人生,只要忍耐一下,人生還是會繼續前進的。」

在補習班危在旦夕的關頭,一位在出版社工作的朋友找到了他,希望柳田能利用他廣博的學識撰寫一本科普書籍,並開出了100萬日元的稿費。此時柳田正急需這筆錢,隨即答應了這個請求。

既然接了這份工作,自然要認真面對。在撰寫了幾版之後,他發現自己寫的這些東西自己都不愛看。便開始反思:「科普這樣枯燥乏味又複雜的內容,如何才能人看得懂又喜歡看呢?」

之後,他想到了自己最擅長的ACG內容。柳田從小就是一個重度漫畫迷,這個愛好之一持續到他50多歲。他甚至有一間專門用於存放漫畫的辦公室,裡面放了4000多本漫畫,堪稱一個小圖書館。他當時想到的,正是要從漫畫的虛擬設定中討論科學常識,最終,他利用教書的閒暇時間寫就了第一本《空想科學讀本》。

柳田在補習班當了20年的老師,最後5年邊寫作邊教書,後來才轉為全職寫作。他曾坦誠地講過:「當老師是為了賺錢,寫書也是。兩種工作都是為了賺錢才開始,但後來都是越做又有趣,自己也沉迷其中了。」

如今,柳田不僅是一位知名作家,同時也是一位富有影響力的教育工作者,經常出席各種演講會議,致力於推廣科學教育。由於他每次出場一定會穿著白大褂手拿一臺卡西歐計算器,柳田在不少日本青少年眼中儼然成為了動漫裡那些古怪科學家的化身。

當然嚴格地說,柳田的作品和前沿科學理論關係不大,即使在ACG領網域,部分內容也存在謬誤。

就拿寶可夢的那個問題來說,其實有種觀點認為只要物質的物態和場態都發生改變,那麼既縮小體積又減輕品質是可以實現的。但如果想要解釋場態變化就又要牽扯到量子力學和波粒二象性等問題,對於這種較難解釋和理解的思路,柳田在創作中會有意規避了。

同樣可以解釋《龍珠》和《蟻人》中類似的設定

而在他的書中,隨口更改原設定的情況也偶有出現。比如《高達》中的「光劍」在設定中是米諾夫斯基粒子壓縮後才形成的,而柳田則將其改為了光劍射出的就是鐳射。面對這些問題,他自己也曾承認在創作中把戲劇性放在了科學和真實之上,有時候會故意改原作設定,使其看上去更有趣。

空想科學讀本》並不完美,但這些缺陷並不能抹消它的積極意義。書中所傳遞的邏輯思維方式和對科學原理的生動解讀是眾多科普作品都難以做到的。它用我們最熟悉的娛樂作品,讓「不疑處有疑」的科學精神被更多人接受。

曾有書評人如此評價柳田的作品:「科學並非單指問題的答案本身,或是分出個對錯。而是找出答案的方式和探索未知的精神。這樣想來,空想系列或許就是讓我對科學和動畫永懷飢餓感的一大主因。」

對於自己正在做的事,柳田則是這樣認為的:「我最大的快樂,不是解釋漫畫中不可思議的現象,而是引起大家對科學的興趣。今後,我會繼續創作,希望我的讀者能更加深愛動漫,也能從中明白科學是多麼有趣。」


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