可怕的交通工具


    就算是空想科學世界,像超人力霸王一樣隻憑身體就能在天空飛的人也是很少見的,多半都會好好地搭乘交通工具移動。不過可絕不能就此而大意啊!雖然外星人有搭飛碟,忍者有搭大風箏在天上飛,想變成機械身體的少年也有搭乘宇宙列車,可是他們所選擇的交通工具是正確的嗎?硬要實踐的話,又會發生什麽狀況?


    可怕的交通工具1


    搭乘飛碟而來,宇宙猿人可利是天才還是腦殘?


    有一天,出現了來自宇宙的飛碟……


    以上寫的景象,是在空想科學故事中司空見慣的一幕,不知從何時起,我們的腦子裏已經把「外星人的交通工具就是飛碟」視為理所當然的事了。


    可是,印象裏這些外星人所搭乘的飛碟大多直徑隻有10公尺到數十公尺的大小,你不覺得這太小了一點嗎?看看現實世界中,阿波羅登月計劃裏所用的農神五號火箭可是全長達111公尺、重達2491噸的巨物啊,用上如此巨大的火箭,才總算能夠把人類送上月球而已!


    (注:農神五號火箭


    雖然近年來的話題都隻提到航天飛機,但阿波羅計劃所采用的,也是唯一曾成功地把人類送上月球的農神五號,其實是非常偉大的火箭,因為它可是把5?6噸的司令船、23?2噸的機械船、以及15?1噸的登陸小艇,加起來重達44噸的重量,脫離了地球重力給送到月球去的喔。航天飛機則是用全重量2041噸的火箭,把78噸的軌道船送到300公裏的高空中。就重量效率來說雖然是農神五號的2?2倍,到達高度卻隻有1300分之1。農神五號在安全性及成本效益上雖然完全比不上航天飛機,但在性能和成果上可說是遙遙領先的。)


    這些空想科學世界裏的外星人,開著比這個小得多的飛碟,卻能在無窮的宇宙中旅行。那他們這種旅行的真相會是怎樣呢?


    瞎貓碰上死老鼠式侵略


    在空想科學的故事中,飛碟往往一出場就是「已經到達地球」的場景;然而這飛碟在到達之前的旅途中是怎麽一回事,卻從來沒有演出過。


    唯一例外就是宇宙猿人可利,他老兄可是在《宇宙猿人可利》的主題曲中就已經詳細地說明了他來到地球的旅途過程喔。歌詞如下:


    「難忘被e行星放逐的仇恨,在宇宙中旅行途中正好看到地球,一定要征服地球。」


    (注:宇宙猿人可利


    自一九七一年一月播映至七二年三月的特攝英雄節目。節目一開始的名稱是《宇宙猿人可利》,但從第32集就變成《宇宙猿人可利對鐵超人》了,然後到了第40集又變成《鐵超人》(spectralman),從片名就反映了可利從主角的寶座上漸漸江河日下的慘狀。果然長得太醜是不能當主角的啦。)


    簡單地說,宇宙猿人可利因為自己被放逐而心有不甘,所以要找顆別的星球來征服一下以泄憤就對了。反正是瞎貓碰上死老鼠,隨便找哪顆星球都可以。所以好死不死就看上我們的地球了。對地球人來說,還真是給我們添了大麻煩啊。


    請注意「在宇宙中旅行途中正好看到地球」這一句,可以東看西看到處看,這麽看來他的旅行還真夠輕鬆的嘛?而且可利就隻帶了一個心腹的部下「拉」,一共就這麽兩個人就出發去旅行了。前往其他星球的宇宙旅行,真的有這麽簡單嗎?


    根據《巨大英雄大全集》(講談社出版)一書,e行星似乎是位在射手座方向,距地球約4萬光年的蓋西提斯太陽係之第五行星。所以宇宙猿人可利是從e行星飛到地球的,他的旅途過程可以歸納如下:


    1脫離e行星的重力。


    2脫離蓋西提斯太陽係的重力。


    3在什麽都沒有的宇宙空間中,盡可能地加快到最高速。


    4回靠近我們的太陽係時,減速到安全速度。


    5一麵對抗太陽的重力一麵煞車,進入太陽係。


    6一麵對抗地球的重力一麵煞車,著陸在地球上。


    以上所列的每一道步驟,都必須耗費極大的能量【圖1】。農神五號火箭全重量2491噸中,九成以上都是燃料,而光是步驟一已經全部用光光了;最後能降落在月球上的,隻有全高7公尺,重量15噸的登陸艇而已。


    (注:極大的能量


    在空想科學的世界中,大多數都是用火箭逆噴射著陸的。那就是直接用引擎的力量來達成第六項啦。雖然這種場景出現得太頻繁所以看起來好像簡單,但其實這和第一項一樣是個需要耗費同樣能量的費力步驟。由於現實中的火箭都還沒實用化至此一地步,所以都是用降落傘下降的。)


    而要完成步驟二到六也都需要耗費巨大的能量,這麽說來,光靠一架飛碟就想飛到地球來,根本不可能嘛!咦?這麽快就得到結論了?


    但是我們宇宙猿人可利可是智商高達300的天才科學家呀!憑他的科學力量,或許單靠一架小飛碟就能完成宇宙旅行了喔?


    為了追求此一可能性,我們就把眼光放在目前已明白其原理、而且燃料最輕的光子力火箭上吧。雖然說在現實世界中離實用化的階段還很遠,但是要得到相同的能量,它所需要的液體燃料之重量隻要化學燃料的67億分之1!


    (注:離實用化的階段還很遠


    質子和電子各有與它們相同質量卻相反電荷的反粒子,而正粒子與反粒子相碰就會湮滅而放出伽瑪射線,將此射線用鏡子反射並利用其反作用力前進,這就是現在所提倡的光子火箭原理。但是如何得到做為燃料用的大量反粒子,以及如何儲存這些反粒子、不讓它們與正粒子起湮滅反應,以及如何造出能承受伽瑪射線能量的鏡子等等,這些堆積如山的問題都還有待解決。)


    然而光子力火箭也有個嚴重的缺點。因為是用發出光的反作用力前進,所以雖然可能得到高速度,出力卻很弱,就像汽車用四檔很難上坡一樣。所以要用它來脫離e行星及蓋西提斯太陽係,並且入侵我們的太陽係和地球,保證不適合。


    那麽,用普通的化學燃料火箭來脫離及侵入行星,而在途中的宇宙空間裏則使用光子力火箭,改成這種多段式的混合構造如何呢?


    在這種情形下,火箭勢必要造得更大才行了。其大小雖然根據飛行速度不同而有所差異,但要進出這兩個太陽係各自都要花上三年,還要在長達4萬光年的旅途中讓可利得以活命才行。假設可利的飛碟重量為50噸,試著計算一下所需的火箭大小……嗚哇!全高4萬公裏!這高度是地球直徑的3倍多啊!簡直就成了打擊樂用的木槌嘛【圖2】!一個被判放逐的罪犯,竟然還敢要求國民為他建造這種東西,保證會被其他猴子痛揍一頓。


    (注:全高4萬公裏


    要火箭飛出很高的速度,就要裝載大量的燃料。具體的大小,隻要回顧一下它的旅途就會清楚了。以下說明這四段式混合火箭從上到下的構造:首先是飛碟下麵的第四段液體燃料火箭,這一段是為了侵入太陽係之後的三年減速到著陸地球為止的火箭。就算把引擎和燃料槽的重量減至與飛碟本身同重,光是這段就要有飛碟的4萬8千倍重。其次第三段是為了把速度從光速的99?999999%減速下來的光子力火箭,而這又需要有前麵包括第四段火箭及飛碟在內的全部重量的2萬8千倍重,最下麵的第一段火箭是用來脫離e行星和蓋西提斯太陽係的重力用的,所以要有上麵所有重量的4萬8千倍重。到頭來,這四段火箭的重量是飛碟的190京倍重。如果可利的飛碟有50噸,這火箭的總重量就是9500京噸重。如果把農神五號放大到這種重量,全高就有4萬公裏了。)


    沒辦法,既然如此,隻好改用一些原理不明的原理了,例如說,改用空想科學世界中最最司空見慣的「反重力」如何?


    (注:原理不明的原理


    不同於電氣力或磁力,重力並沒有相反的力量。因為沒有觀測到這種現象,所以也沒有研究。因此,反重力的原理完全不明。)


    現實中的重力,是與距離的平方成反比的引力。我們就假設可利所用的反重力發生裝置是依同樣的法則來產生反重力的力量好了,這一來,就可以像來自太陽係以外的隕石,在重力作用下越來越快地靠近過來,反過來用反重力,就可以不費燃料地加速飛出去了。


    假設蓋西提斯太陽與我們的太陽具有相同的質量,e行星也與我們地球的軌道半徑及自轉、公轉都相同這個反重力飛碟所能達到的最終速度是秒速44公裏,若以地表的音速為基準的話,就是音速的130倍。


    嗯,這樣就沒問題了吧?雖然有那麽一瞬間稍微放心了,可是想想宇宙的廣大,其實這樣還是太慢了。用這種反重力飛行,假定要從地球飛到冥王星軌道,也要飛上4年8個月啊!


    不過還是值得慶賀,因為這一來,總算可以單靠一架飛碟就能在宇宙旅行了,宇宙猿人可利的夢想就能實現了……嗎?


    沒看見的四百億噸!


    話說回來,這樣也隻不過是剛剛脫離了蓋西提斯太陽係而已。根據設定,接下來還要在長達4萬光年的宇宙空間中飛行。用光的速度也要飛上4萬年這樣真的能活著飛到地球嗎?


    在現實的科學中,物體是無法以超越光速的速度運動的。但是,若以近乎光速的速度飛行的話,時間的流動會變慢。如果根據此一原理計算,可利的飛碟以自由落體的5倍以上之加速度,加速到光速的99?999999%飛行4萬光年的話,雖然外界的時間過了4萬年,但在飛碟中卻隻經過了9年而已。喔!這對可利來說,真是天大的好消息啊!


    可是……要怎樣才能加速到此一速度呢?一旦脫離了蓋西提斯太陽係,就來到四周沒有任何星球的空間中這一來反重力就沒力了啊。隻好使用光子力火箭了。到頭來,還是非得用火箭不可嘛!要達到光速的99?999999%的話,就算是用全宇宙效率第一好的光子力火箭,也需要極大量的燃料,幾乎要占去火箭全體重量的99?993%。也就是說,除了引擎、空燃料槽、以及最重要的飛碟本身所加起來的重量,還必須裝載比它們還重1萬4千倍的燃料才行!要是引擎和燃料槽加起來也和飛碟相同重量的話,就要準備飛碟的2萬8千倍重量的燃料。


    別忘了,到達的時候要減速,所以還需2萬8千倍種的燃料才行!如果可利的飛碟是50噸重,那這2萬8千倍重的140萬噸燃料還得先帶好,所以出發時加速用的燃料重量還要再乘上2萬8千倍!也就是說,我們隻看見宇宙猿人可利開著一架50噸的小飛碟來地球,卻沒看到他在之前的旅途中曾經搭乘著400億噸的巨大火箭。如果做成農神五號的外型,全高會達到28公裏!啊啊,到頭來,光靠20公尺大小的飛碟是無法渡過宇宙大海的啊,真是太可惜了。


    猿人拉要有一個夢


    不過也好,至少我們明白,隻要有反重力發生裝置和400億噸的光子力火箭,可利就能來到地球了。話雖如此,光是離開和進入這兩個太陽係就要花上9年4個月,而在其中遙遠的宇宙空間裏要9年,加起來他們要在飛碟中住上18年4個月!這麽長的一段歲月裏,可利與他的部下拉要如何度日呢?


    這兩個人,不,兩隻猿人在飛碟裏的招年中隻能你看我我看你,而且還是在一個小飛碟的封閉空間中!想逃都沒處可逃!光是用想象的就夠痛苦啦!


    (注:隻能你看我我看你


    雖然對別人的相貌指指點點是種有損個人品格的行為,不過這兩位的臉也太……算了,反正在他們故鄉的行星上應該大家都是長成這樣,所以他們本人大概不會覺得看了很難受吧。不過根據角川書店複刻的漫畫版《鐵超人》一書,e行星是地球的1?5倍大小,而猿人的人口為5千萬人左右。所以該星人口密度隻有地球的270分之1。具有高度文明的星球人口卻如此稀疏,可見他們的繁殖力遠


    低於人類。果然他們還是因為長相緣故,所以對繁衍子孫沒胃口吧。那這麽說的話,萬一看見了美麗的地球女性,說不定就春心大動了?可見遇到長得太醜的外星人來地球,還是要多加防範為妙。)


    尤其是拉,他更痛苦,因為這兩人,不,兩隻猿人的身分地位有差。一個是天才


    科學家的上司,另一個是孔武有力卻腦袋空空的軍人部下。恐怕洗衣燒飯打掃裁縫等諸多雜務,統統得由拉一人,不,一隻猿人全部包辦了啊【圖3】!


    據說猩猩等動物遇上壓力時,經常會有脫毛、咬手指等等行為,想來可利和拉在長達挌年的旅途中必然嚐過這等滋味這飛碟要能平安達地球,還得靠拉一路上耐得住性子沒叛變才行。但是有什麽事能支撐著他忍下去呢?


    筆者我認為,恐怕拉是有一個偉大的夢想的。那就是可利答應過他,隻要成功征服地球,就讓他當二頭目!所以雖然現在隻有兩個人,不,兩隻猿人,全船第二大就等於是最低賤的部下,可是隻要再忍耐一下,征服地球上60億人之後,自己就是一人之下,60億人之上的二頭目了!加油吧!拉!地球就快到啦!


    遇到外星人該怎麽辦?


    忍受了長達18年的苦難之旅,可利與拉終於到達地球了,重達400億噸的火箭也已經統統用掉了,現在隻剩下這架小小的飛碟了,非常輕便。


    但這也表示,他們已經不可能再離開地球了。如果還想再度離開地球去宇宙,那就隻能再造一架400億噸的火箭了。


    在這種情況下,誰還有這個鬼力氣說出:「來吧!開始侵略地球吧!」這種蠢話啊?這兩人,不,兩隻猿人回首漫漫來時路,八成隻會說「宇宙旅行這種要命的事,打死我都不做第二回了!」然後,他們隻會想能否在此地終老一生,埋骨於這個星球上吧。


    (注:宇宙旅行這種要命的事


    宇宙旅行中,不安的材料可是有無限多的:不知食物何時會吃完、萬一空氣清淨機或空調停了的話該怎麽辦等等。繞地球飛行的國際太空站,上麵的人員無論是肉體上或精神上都負擔很大。不過,筆者我擔任編劇的漫畫《空想科學大戰!》(中文版尖端出版)裏,魔多大王何巴齊以及絲巾小妹等三人組卻悠哉地搭乘飛碟登場。自己身為編劇,為何會編出這種非科學的劇情咧?)


    對此時的可利與拉來說,最重要的應該就是不要讓地球人討厭他們吧。要是真的像故事中那樣從公害中製造怪獸來攻擊地球的話,隻會讓他們更加難以向地球人要求住下來而已。


    更可悲的是拉,在這種局麵下,他的地位比可利還低,所以從全船第二大降格成全星第65億零2!全地球最低!既然如此,幹脆脫離人類社會算了,保證會懇求人類:「求求你們,把我關進去動物園裏吧!」那之前到底是為了什麽,何苦熬上這18年的長途旅行啊……


    宇宙猿人可利與拉的旅途,給了我們一個很好的教訓:當我們看到外星人駕著飛碟來到地球時,千萬別攻擊他們,也不要覺得他們很可怕。想一想,人家可是曆經筆墨難以形容的千辛萬苦,才終於能駕著這架飛碟漂泊到地球的啊!


    公元一五四三年,有一群葡萄牙水手漂流到筆者我的故鄉種子島,同時也把火槍傳到了日本。之後在一八九四年,英國船隻托拉梅爾丹號也是漂流到同一海岸。這兩次海難生還的水手,都是因為受到當地居民的救助,才得以活下來


    。


    (注:托拉梅爾丹號


    當時去確認從海上遊泳來的船員是否平安的人,就是筆者我的外曾祖父羽生太平。當船員們離開村子時,他們把原來要當食物的雞留給村民當謝禮,現在當地名叫英吉雞的這種雞,就是當時留下的雞的後代,至今仍然寶貴地飼養著。這也是南種子町的文化財產之一。這種雞與一般的雞交配所生的小雞非常好吃。)


    我們與外星人的關係也應當是如此。如果你真的遇到外星人,請對他們好心一點吧,就算他們長著一張猴子臉也一樣喔。


    可怕的交通工具2


    忍者白影搭乘的大風箏,到底是誰放的?


    說到《假麵忍者?赤影》這部古老的特攝劇集,令人印象最深刻的,就是那麵大風箏。


    (注:《假麵忍者?赤影》


    自一九六七年四月播映至六八年三月的特攝影集。從飛驒深山叫出赤影的是木下藤吉郎,所以故事舞台是在一五七o年左右吧。(譯注:木下藤吉郎就是尚未出頭天的豐臣秀吉,故作者依此判斷該劇年代。)可是他們的忍術也太誇張了。能從麵具發射電擊,表示他們能蓄積靜電氣,可是第一個成功做到此事的是一七四五年德國的克萊斯特(ewaldgevo),而第一個射出光束的是一八五八年德國的普呂克(juliusplucker)。諾貝爾要到一八六六年才發明炸藥,但這故事中用炸藥已經是理所當然了,就連一九四四年才發明的飛彈和一九六o年發明的雷射光等等,全都給它來個大雜燴,照用不誤!時代的流動到底變成什麽樣子了啊?想來隻有一種可能:其實赤影的忍術才是現代科學的源流,一切都是從赤影的忍術中發展的——就連湯川秀樹和愛因斯坦其實都是赤影的徒子徒孫輩!這忍者真是偉大到不行啊!)


    每當赤影或青影陷入危機時,空中就會傳來白影的笑聲,抬頭一看,藍天中掛著一麵白色的大風箏,上麵還寫著一個墨跡鮮明的巨大「影」字。


    這故事的舞台是日本的戰國時代,也就是比萊特兄弟發明飛機還早了三百多年。正因如此,在這種時代能在天上飛的話,必然會成為強力的武器吧。而且看起來搭風箏還是非常舒服的一件事咧。


    但是,這麵「影風箏」真的沒問題嗎?如果做個一樣的東西出來,我們也能用風箏在空中翱翔嗎?


    台風來了才能飛?


    忍術並非魔法,必定有科學的內幕藏於其中。但是,這句話完全不適用於《假麵忍者?赤影》這部作品,裏麵演的,可是通常的忍者望塵莫及的超誇張忍術。(譯注:這句話恐怕也不適用於現今任一部忍者作品,因為沒有一部是不誇張的……)


    因為在影片中,赤影和青影什麽都不用就能在天上飛!還會出現身長數十公尺的大怪獸!壞蛋的眼球還可以巨大化到直徑數十公尺!而主角赤影還能在分身後,一麵編隊飛行,一麵從手臂上發射機關槍,又能從臉上的麵具發出雷電和光束!


    在如此荒誕無稽的世界中,白影還要靠風箏才能飛上天,可見他已經是非常老實正直的男子漢了【圖4】。


    但是,用那麵風箏,真的能夠自由自在


    地在天空翱翔嗎?


    風箏的浮力決定於風速大小、風箏麵積,以及風箏的角度。


    (注:風箏的浮力


    在此請把它想成空氣分子衝撞風箏而彈回來時所產生的反作用力。雖然這樣想完全無視其流體的性質,所以是很不完全的追求答案之法。牛頓也用過同樣的方法挑戰此一問題,但實驗結果總是與預期不符。可是如果要用流體力學來算風箏的浮力又非常困難。不過也不能因此而不去挑戰吧!所以,我隻能盡自己最大努力計算了。如有錯誤請多包含。)


    在滋賀縣八日市市,每年五月都會放一麵名為百迭敷(意為100張榻榻米大小)的大風箏,長13公尺,寬12公尺,重量據說為700公斤。這麽大的風箏,隻要保持與垂直方向呈35度的角度,就能得到最大浮力,隻要在風速為每秒7公尺時,就能產生700公斤的浮力,讓風箏飛上天。


    而且根據計算,當風速達到秒速7?5公尺時,浮力會增加到800公斤,這一來還多出100公斤的空間,讓一個人搭上去足足有餘。從這例子看來,白影的大風箏感覺好像還蠻容易實現的。


    接下來要弄清楚的是影風箏的大小。因為找不到具體記載尺寸的數據,隻好拿《東映特攝大全》(雙葉社出版)書中的照片用尺量,再根據搭乘在上麵的白影之身高推算。如果白影的身高為1?7公尺,風箏的大小就是長2?4公尺,寬1?8公尺,麵積為4?4平方公尺。


    這太小了吧?和八日市市的100張榻榻米大風箏相比,這影風箏才2?7張榻榻米大!不用說也知道,意思就是其麵積也隻有它的2?7%【圖5】。人要搭乘在上麵飛上天,非得有更強的風力才行。


    可是從畫麵上看來,這影風箏的傾斜角度隻有10度不到,所以浮力還比能得出最大浮力的35度角更小,甚至連一半都不到。


    而且這個角度還會引發另一個嚴重的問題,那就是放風箏的繩子必須更長才行。當風箏要飛到100公尺高時,如果是傾斜35度角,繩子的長度為180公尺;可是如果傾斜度隻有10度,繩子的長度就要有580公尺了。用手邊的麻繩測量,1公尺麻繩的重量為150公克,所以580公尺的麻繩就有宙公斤重,這一來,當然又需要更大的浮力才行,不然風箏就飛不起來了。


    (注:繩子必須更長


    繩子的長度,大約等於從傾斜的風箏平麵拉出一條垂直於平麵、連到地麵上直線的距離。雖然說繩子不可能是筆直的,會有彎曲,但誤差也隻有百分之幾而已。畫張圖來看就明白了。當風箏飛到相同高度時,風箏的傾斜度越小,繩子就要拉得越遠。當風箏的傾斜度與垂直方向呈35度角時,繩子長度為風箏高度的1?8倍;若隻傾斜10度,就要5?8倍。)


    更何況,在第4集的故事裏,他還讓赤影和青影搭便車一起上去。本來就已經夠麻煩了,這下子該怎麽辦才能飛起來啊?


    隻好靠風力了。


    假設赤影和白影一樣體重70公斤,青影因為是小孩,所以是40公斤好了,風箏的重量可以按照麵積比例算,所以影風箏本身重量約20公斤。再加上三個人和繩子的重量,大約290公斤。要撐起這個重量,風速需要……嗚哇!秒速40公尺!


    根據之前科學忍法——龍卷旋風的研究這根本是足以把人吹飛走的狂風。在風力等級表上寫的是「會造成極大災害,破紀錄級的災難」,真要刮起這種程度的風,避難都來不及了,哪還是慢吞吞搭風箏戰鬥的時候啊?


    三個忍者搭著風箏,乘著狂風掃過,總算如願以償地到達現場上空,然而眼下隻剩下無人的荒野,因為敵方忍者都還想要命,早已紛紛避難去了是也……


    如果不想變成這樣,白影一定要遵守以下三原則:(1)風箏麵積要更大!(2)要保持35度傾斜!(3)絕對不可給人搭便車!


    這一來,隻要風速達秒速10公尺,白影就可以一個人搭乘著長4公尺、寬3公尺的風箏飛上天了。因為這風箏的麵積大了3倍,而且繩子長度也隻要上升高度的1?8倍就夠,從重量來算,也足以飛到100公尺的高空了。


    不厭其煩地多試幾次吧!


    可是,看過《假麵忍者?赤影》的觀眾,應該都會有同樣的疑問:這風箏到底是誰在放的啊?也就是說,到底是誰在地上拉著風箏的繩子啊?


    八日市市的大風箏,是由130個人拉著繩子放上去的。白影的風箏呢?總不能出動全飛


    驒山村裏的黃影、桃影、綠影等等數十名忍者在下麵給他放風箏吧?恐怕隻好把繩子綁在一棵樹上,由白影自己在空中操縱了【圖6】。


    (注:誰在地上拉著風箏的繩子


    關於這個問題,本書的編輯問了個很基本的問題:風箏為何要用線拉著?不就隻是防止它被吹跑不知去向而已嗎?


    風箏是靠著風壓、線的張力以及作用於風箏的重力這三股力道的平衡,才得以浮在空中的。浮力是來自於風壓,所以雖然把線放開風箏就會被吹跑而不知去向,但線的作用卻並不隻是為了防止此事。風箏線的第二個作用如下所述。風箏線把風箏向下拉,導致風箏向下傾倒,風箏下麵就被風吹著,所以就產生了浮力。也就是說,沒有風箏線,風箏也無法對風向保持一定的角度,就算被風吹跑,沒多


    久就會掉下來。換言之,就是因為有線拉著,風箏才會有浮力作用於真身。這和用狗煉拴住狗是完全不同的。


    明白了嗎?我的編輯啊。)


    這一來,白影的影風箏出擊程序如下:首先要先查好赤影和青影是在何處遇上危


    機;接著要在上風處找一棵大樹,把風箏的繩子綁在樹上;然後隨著風箏越飛越高,繩子也要越放越長才行,這樣一來終於可以抵達現場上空了。


    可是問題來了,萬一途中風向突然改變了怎麽辦?還有,萬一赤影和青影移動了地點,又該如何應變?


    這下子隻好慢慢收回繩子,降落到地麵上,然後換個地點再找一棵大樹,重新綁好繩子,再重新放一次風箏飛上去。如果還是無法正好飛到兩人的上空,就隻好再來一次了……


    更何況,在空中操縱風箏也是很辛苦的。因為風箏承受著秒速10公尺的風力時,


    繩子也有200公斤的張力,所以若想要讓風箏往前方飄,就必須使出同樣大的力氣來拉動繩子才行,這相當於一個人背著三個人垂直攀索所需的力量。然而,就算你有如此強而有力的手臂這影風箏的移動速度,大概還是比走路還慢!


    (注:垂直攀索


    摔角選手經常用這種運動做訓練。可是重達130公斤的話,就算手腳並用也很少有人爬得上去吧。)


    果然毫無用處


    飛上天這件事本身還算是容易的,但是要拿來使用可就相當不方便了。不但需要強而有力的手臂,而且完全無法如意的活動,所以對敵方忍者來說這反而是很容易打敗的一種武器。


    看到白影的風箏出現在上空,隻要不慌不忙地慢慢朝上風處移動就好。一旦站在風從背後吹來的位置,白影所發射的爆裂彈和火弓箭等等都會被強風給吹回去,說不定還會打到他正下方的赤影和青影咧【圖7】!


    行有餘力的話,還可以派手下去找綁著繩子的那棵樹。雖然不清楚距離有多遠,但風箏的起點一定是在上風處,所以保證可以在那兒找到綁著繩子的大樹,那就是白影的命根子,隻要把它切斷,白影就會和風箏一起掉下來、身受重傷,然後就可以輕易捕獲了。


    麵對敵人如此手段,白影又該怎麽辦才好呢?就算用投擲飛鏢等飛行道具阻止他們,也隻會因為逆風而被吹回來,趕緊著陸呢?也隻能用200公斤的臂力拉動180公尺長的繩子慢慢降下來,等到他著陸時,早就累得半死,隻是更加容易被幹掉而已。


    為了避免發生此一情形,隻好叫赤影和青影兩人去死守那棵綁著繩子的大樹了!咦?可是,本來影風箏是為了搭救他們兩人的危機而出動的啊?嗯,忍者的世界就是要互助合作……這樣好像也說不通嘛?


    可怕的交通工具3


    騎海豚的海王子,在七大洋漂流度日?


    超人神童騎在飛天鳥的背上,怪獸王子騎恐龍,鬼太郎則是坐在一群烏鴉吊著的秋千上慢慢飛行。在空想科學世界中,有不少人是乘在普通人不會坐的動物身上的。其中最有名的,就是騎在白海豚背上的《海王子》了。13歲的少年海王子騎在白色海豚路嘉的背上,遨遊七大洋,這冒險事跡真是太浪漫了,也因此本作擁有不少狂熱的影迷。


    (注:《海王子》


    原作是手塚治蟲的漫畫,勫畫版則於一九七二年四月播映至九月,但與原作故事相去甚遠。本稿是以動畫版劇情為題材的,但沒找到錄像帶可看……幸好一九九九年cs的家庭劇場有全部回放,給了我不少幫助。)


    (注:白色海豚


    全身純白的海豚在自然界中是存在的,就叫做白海豚,棲息於北半球的寒帶至亞寒帶,身長約4?5公尺,在海豚中算是大型的。喔喔,原來像路嘉一樣的海豚實際上是存在的啊。但我還沒高興兩下,就發現這種白海豚沒有背鰭,隻在背部中央有個類似的小小突起而已,可惜啊!那路嘉到底是什麽呢?雖然動物中有所謂的白子,但那是因為身體的色素不足所致,所以如果是那種的話,應該會像白兔一樣有雙紅眼睛。所以路嘉的身分還是不明。七大洋中有如此奇妙的生物存在,地球果然是充滿魅力的星球啊。)


    話雖如此,但他騎的可是海豚啊,要是實際去做的話,又會發生什麽事呢?總覺得,騎在上麵會不大舒服……


    海豚可以騎嗎?


    海豚並不是魚類而是哺乳動物,所以它的遊泳方式也和魚類完全不同。魚類是左右搖擺身體而前進,海豚則是身體前後屈伸而前進的【圖8】。既然是如此運動的,那還能騎在它背上嗎?


    向福岡的水上世界請教的結果,得到的答案是「不行」。


    「海豚的背鰭位在背部中央。所以若是乘坐在它的背鰭後麵,海豚就無法取得身體的平衡了。如果一定要騎在海豚的背上,至少也要騎在背鰭的前方。」


    這是海豚專家給我們的良心建議。


    在此,我們根據永井實所著的《向海豚學習流體力學》(奧姆社出版)一書之圖示,可以看出海豚的背鰭前緣位於軀體的正中央部,可見海王子所騎乘的部位,就是海豚尾部3分之1的地方,也就是海豚的屁屁上。這樣騎確實會造成海豚身體的不平衡,可是若是騎在背鰭的前麵又很不好乘坐,這也是事實,而且沒地方可以抓住。所以如果海王子一定要抓著路嘉的背鰭才行,那就隻好請他倒過來麵朝背後騎乘了【圖9】。


    看來隻好跪求路嘉多多包涵忍耐,勉強讓海王子騎在它背鰭的後麵吧。畢竟不像其他的海豚,它可是海王子的代理母親啊,應該不會有太多怨言吧。


    可是,這麽一來又會產生新的問題。如同前述,海豚的遊泳方式是前後屈伸身體,所以海王子騎的位置是在靠近尾巴的地方,那就會上下搖晃得相當厲害,難道不怕會暈船,不,暈海豚嗎?


    (注:暈船


    根據《世界大百科事典》(平凡社出版)一書,人類基於內耳前庭及三半規管的平衡感覺,以及來自眼睛的視覺和全身的深部感覺等等,都會經由自主神經傳達至小腦,而小腦處理這些訊息以察覺肢體的姿勢,再通過脊髓下達命令以保持全身的平衡。當搭乘莗船時,由於身體搖晃,導致前庭及三半規管送出異常訊號,會使自主神經失常,這就是暈車(船)。


    由於主角隻有自主神經和小腦,所以想靠意誌的力量克服無論如何都是難以做到的。就算心靜也無法自然涼,隻能讓身體去習慣了。)


    根據前麵那本書所述,海豚在遊泳時,尾鰭的上下擺動幅度為體長的3分之1,以一幅海豚躍動的圖來看,海王子所騎乘的位置之擺動幅度大約是尾鰭的4分之1。所以海王子所受到的上下擺動幅度為海豚體長的12分之1。


    根據《奇幻動畫相簿?海王子》(少年畫報社出版)一書所載的設定數據,測得路嘉的身長大約是海王子身高


    的2?3倍,所以海王子身高若為150公分,則路嘉的身長就是3?4公尺,所以擺動幅度隻有其12分之1,也就是26公分。出乎意料的,擺動幅度並不算很大。


    問題在於擺動次數,根據《向海豚學習流體力學》一書的說法,在一定時間內,海豚尾鰭上下擺動的次數與其速度成正比,而與身長成反比。海豚在外海的遊泳速度為時速60公裏,如果身長3?4公尺的路嘉以這種速度遊泳的話,尾鰭的擺動次數是……啥?每秒6次?這晃得太厲害了吧!以每秒6次的頻率上下晃動26公分,海王子不晃到吐死才怪。


    而且依此計算,當尾鰭向下擺到最低點時,接著下一瞬間就會以重力四倍的力道向上擺動。一般人所能忍受的力道,重力7倍就是上限了。所以海王子會被路嘉的背部向上空打飛到暈過去,接著在空中靜止,然後被路嘉的背部以每秒6下的頻率高速連擊兩大腿之間……對一個13歲的年輕男孩來說,如此遭遇真令人擔心他的未來啊!


    根本就是在漂流


    為了避免以上這種悲劇,隻好減少擺動次數了。如果每秒隻上下擺動1次的話,海王子應該還可以忍受吧,頂多就是暈船,不,暈海豚而已。但是這種情形下,遊泳速度就變慢了。擺動次數降為6分之1的話,速度也隻有原來的6分之1,也就是隻有時速10公裏。如此慢吞吞地遊,真的能遨遊七大洋嗎?


    故事中,海王子的旅途相當遠大。


    (注:旅途相當遠大


    雖然海王子很辛苦,不過海豚可是遠比他還痛苦得多。白海豚產於寒帶至亞寒帶,真海豚或瓶鼻海豚則是棲息於熱帶或溫帶。它們各自都有其適合生存的水溫,因為水比空氣更容易導熱,所以住在水中的動物對水溫變化極為敏感。要海豚從北極海穿越赤道去南極,就好像要一個人裸體去極地探險一樣痛苦。真要為路嘉的健康著想的話,海王子,不要繞遠路,直接去北大西洋找波賽頓啦!不,還是搭


    船去比較對!)


    最先是在日本的海岸與兩隻怪獸交戰,接著前往北冰洋去接同族的人魚少女,然後南下到赤道下方的海豚島,穿越太平洋,來到麥哲倫海峽,再向西到馬達加斯加海岸,之後又北上穿過紅海到達地中海,最後到達北大西洋打倒波賽頓。拿出地圖來量一量,他一共遊了7萬6千公裏之遠!


    用時速10公裏的速度遊完如此長的距離,要花上7600小時,就算叫路嘉一天遊上10小時不休息,也要遊個兩年多,而且還是在海豚背上慢慢地搖個兩年多……。這已經不能叫遨遊七大洋了啊!根本就是在七大洋漂流嘛!


    那,一路上的食物該怎麽辦?海豚可以捕魚吃,海王子可也是個人,總不能抓條活魚就直接咬掉魚頭大啃生魚吧?看來隻好拿出神聖的歐利漢寶劍,切生魚片來吃了;萬一抓到的是鮪魚或鰹魚這種大型魚類,還得高舉寶劍,大喊一聲:「歐~利~漢~!」再砍下去才行。


    如果是普通人,最辛苦的事就是如何取得水分。海豚能生飲海水,並將鹽分濃縮成高鹽濃度的尿液排出,以進行水分調節。海王子可沒帶著蒸餾器這兩年的海上漂流生活要如何過下去?


    還有一個問題就是赤道附近的日曬。騎在海豚背上是沒有東西可以遮陽防曬的,在筆者我的故鄉種子島,沒有人要在盛暑夏日遊泳,因為隻要給太陽曬上一、兩個小時,皮膚就會曬得通紅,再繼續曬下去的話就會曬傷了。要量這樣再去泡海水,然後還-邊日曬、一邊在海裏遊的話這可就嚴重了……講到這裏,一個少年要騎海豚遨遊七大洋的問題,已經多到堆積如山無法解決了呀。


    (注:赤道附近的日曬


    雖然赤道正下方的日照比日本冬天的日照強了90%,不過隻比日本夏天的日照強2%而已。熱帶的可怕不單隻是日曬強烈而已,而是在於每天都一直是夏天。真正要擔心的果然還是路嘉,因為赤道的日照是冬天白令海的9倍強。如果它真的是寒帶出身的,這就像是把一個習慣日本冬天的人派到日照比赤道還強4?6倍的地方去出差一樣痛苦,外加還有個海王子騎在背上,還得忍耐身體難以平衡的痛苦。路嘉為何要


    受這麽多罪去遨遊七大洋啊?這全都得怪海王子的老爸老媽啊!一般人哪有把自己小孩托給海豚照顧的啊?筆者我也有兩個小孩,想到這種行為就覺得不寒而栗。)


    那海王子到底該怎麽辦才好呢?


    這故事打從一開始就是他的13歲生日,白海豚路嘉告訴他:「你其實是海王子一族的末裔。」然後叫他要從波賽頓的魔掌下保護大海的和平……雖然說,也不是不能理解海王子你的心情啦,不過這種事可是關係到全人類的大問題耶!怎麽可以自己一個人解決啊!遇到這種大事,不是應該馬上打電話給海上保安廳報案嗎?海上事件的緊急報案電話號碼是118,可別打錯啦!


    可怕的交通工具4


    鎮河鐵道999的舒適旅遊,會造成行星滅亡?


    空想科學世界中有許多交通工具,其中飛碟是很常見的——尤其是外星人的,還有很有可能實現的忍者大風箏,以及更奇特的騎海豚等等,然而我們現在已經明白,這些交通工具如果真的實現,光是坐上去就夠辛苦了。


    所以本章的最後,我們就來看看搭乘起來最安全舒適的交通工具吧。那就是:載著少年星野鐵郎的夢想與希望,在大宇宙中奔馳的銀河超特快列車999號。


    透明管之謎


    銀河鐵道999號,是來往於地球和仙女座大星雲之間的夢幻超特快列車。地球到仙女座星雲之間的距離是225萬光年,換算成公裏就是2130京公裏,也就是jr鐵路總長度的1千兆倍。


    (注:《銀河鐵道999》


    原作漫畫一九七七至八一年連載於《周刊少年king》上,是指引許多少年宇宙觀方向的鬆元零士老師之大作。一九九五年還畫出續篇。電視動畫版則是自一九七八年九月播映至八一年三月。話說回來,在全宇宙鋪設鐵路網,這是何等壯大的世界觀啊。就算用光速鋪設,光是從地球鋪到仙女座大星雲就得花上225萬


    年。東海道新幹線鐵路從東京到新大阪才552?6公裏,就花了5年才鋪設完畢。若是照這速度,想在100年內鋪設銀河鐵道,最少也要同時從2千兆個地方同時開始施工才行。本文所做的研究,參考了漫畫版的內容。)


    更何況這還隻不過是其中一條主要幹線的長度而已。銀河鐵道網是覆蓋了整個銀河係及全仙女座大星雲的,所以若是把包括支線的長度統統加起來這總長度大到無法想象的程度,真的是極為壯大的設定。


    可是……要在這宇宙的星球之間鋪設鐵路網,具體說來到底是怎個鋪設法?


    根據劇中人物梅特兒與車掌的說法,是鋪設了一種肉眼看不見的無限空間軌道,而且四周有防護盾保護著……話雖如此,光這麽說還是搞不清楚啦。不過如果仔細看漫畫原作,在第73集〈寬鬆區域的妖怪〉裏,有一幕是999號在透明的管子裏行駛,管子的直徑大約是5公尺。原來如此,就是把星球之間用透明的管子連接起來嘛。


    可是這就有問題了。行星本身有自轉,還會繞著恒星公轉,要是用管子連接起來的話,那一自轉就會把管子卷纏起來,然後公轉還會纏繞得一塌糊塗,這一來,各星球之間連著的管子不就越拉越長嗎?萬一哪天啪的一聲拉斷了,銀河鐵道就不通啦?


    先單純地隻考慮自轉造成的影響好了。地球繞一圈為4萬公裏,假設這管子是固定在地球的赤道上,每-天轉-圈,管子就多纏上-圈4萬公裏,100年下來就拉長了15億公裏。


    可是冷靜想想,相對


    於延伸到仙女座的全長2130京公裏來說,這拉長的程度也隻不過是0?000000007%而已,根據《理科年表》一書,就連玻璃的延展性也有0﹒075%,換句話說,銀河鐵道的管子隻要用和玻璃的彈性差不多的物質來建造,之後10億年之內都可以質量保證不會拉斷啦,這還真是個出乎意料的好消息。


    (注:理科年表


    在寫「空想科學」係列書籍時,對這本資料用書的仰賴真是多到筆墨難以形容。說不定它對本書的貢獻比筆者我還多。雖然是國立天文台編輯的書,內容卻包括曆法、天文、氣象、物理化學、地質學、生物等等科學領域。第1部雖是曆法,裏麵記載的可不是什麽大安、佛滅或占卜之類的東西,而是每天太陽與月亮的運動、行星的位置、潮水的起落等等。雖然多半是給研究者用的資料,但像火山的體積、發明及發現的年表、目本人的平均體格等等,諸如此類讓出乎意外的人來說也能看得很快樂的地方更所在多有。有誌於科學的少年少女,務必將此書置於手邊隨時查閱。該書為丸善發行。)


    但麻煩的是,999號沿途還要在許多車站停車,而且第一個停靠站就是火星。地球到火星的距離,最遠時也隻有3億8千萬公裏,這條列車線可是長達2千多京公裏的啊!哪有在這麽近的一站就停車的道理?這簡直就像從東京開往博德的新幹線列車,結果才開了0?02公厘就來個停車一樣!


    不隻如此,因為地球與火星各自都有其公轉,所以從地球到火星的距離是一直在變動的,最長與最短之間有將近5倍的差距。這一來,就算用彈性比橡皮筋還好的材質建造管子,管子還是一下就被拉斷啦。


    停車時刻嚴格是有理由的


    果然,還是得從軌道的根本構造改進才行。


    不要直接連結星球與星球,而是把幹線的管子鋪設在宇宙空間中,然後沿途每個星球上再建造分離的支線管子,通往各行星車站。隻要在幹線的管子上開個洞,然後每個行星自轉到支線的管子恰好對準幹線的洞口時,列車就趁那一瞬間鑽過去!


    也許有人會問:要怎麽建造延伸到大氣層之外的支線管子呢?的確,如果是從地上建造,那大概還沒延伸到宇宙空間或成層圈的高度時,管子自身的重量就已經把下半部壓垮。


    (注:被自身重量壓垮


    把厚達6公分以上的嫩豆腐放在桌上,它的下部就會被自身的重量壓垮。因為物體的強韌度取決於在麵積上施加多少力道,所以底麵積有多大,就決定了上麵能堆多高。即使是更硬的物質也一樣。在地球上,是無法用水泥建造高度超過2千公尺以上建築物的(不考慮圓錐型的話)。


    牽拉的構造也是一樣。超過一定的長度時,就會由於自身的重量而被拉斷。即使是最強韌的鋼鐵「麻時效鋼」也隻能拉到30公裏長。現在雖然有種名字長到可怕的物質叫p-phenylenebenzobisoazole(簡稱poly),是目前能承受最強張力的物質,但最大極限也隻能拉到400公裏長。要如何製造能達到地上14萬公裏高的透明管,大概是銀河鐵道的技術上最難克服之處吧。)


    可是,如果把管子做得非常長,長到自轉的離心力足以抵銷管子的重量,就沒問題了。以地球的情形來說,隻要管子長達14萬公裏就可以了(譯注:此亦為「軌道電梯」的概念)。根據地球的自轉速度,這管子的前端會以音速32倍的高速回轉!這一來,支線的管子要剛剛好對準幹線洞口的時間,隻有0?00091秒!【圖10】


    隻要抓準這一瞬間的時機,999號就能從支線鑽進幹線的管子裏。可是萬一不小心錯過,就隻能等待下一次支線的管子對準幹線洞口的時機了,在地球來說就是24小時後……啊,難怪故事中有規定「999號的停車時間為該星球的一天」,原來如此,怪不得999號必須嚴格遵守發車時間了,原來是因為這個理由啊,絕對沒錯!


    (注:停車時間為該星球的一天


    太陽係的行星中,有些是停車時間很短的,例如木星隻有9小時56分鍾,土星就隻有10小時39分鍾。這也不至於非常急迫啦,倒是那些停車時間很長的星球才令人頭大。例如水星就要58天又16小時,金星更要命,要243天又29分鍾!幸好這兩顆星球都是在地球公轉軌道內側的星球,所以朝外宇宙行駛的999號不經過。可是,漫畫中的銀河鐵道也有地方支線的,如果每天從地球發出一班列車的話會怎樣?從地球到金星的列車就必須在金星上一停就停個243天。等到它好不容易終於要發車時,已經從地球開來了242輛列車停在車站裏了。山手線的列車一班可搭乘800人,照這樣算的話,金星支線上因為停車而在此逗留的人口就高達19萬人!看來當地旅館業會非常興盛。)


    顧客至上也太過頭了吧!


    隨便瞎猜亂扯的推論,沒想到竟然解開了銀河鐵道的秘密謎團,真不知是該覺得高興還是該覺得恐怖……。無論如何,至少這下子銀河鐵道就能暢通無阻地順利運行了。那麽,搭乘起來舒服嗎?


    在故事中,主角星野鐵郎在列車行駛於宇宙空間時,經常沒事就把列車的窗戶打開,更嚴重的是,還曾經從行駛中的999號列車上摔下來過。


    為什麽他這麽做卻不會死掉?這當然是因為托管子裏充滿了空氣之福,才得以不死啦。看來銀河鐵路公司為了乘客能夠有個安全舒適的旅程,連這方麵都顧慮到了,還真是運輸業的典範啊。


    不過仔細一想,這項服務還是有幾個可疑之處。


    首先,管子裏的空氣是打哪來的啊?為了讓這條從地球直達仙女座大星雲之225萬光年的交通大動脈的管子裏能充滿1大氣壓20c的空氣,至少得在其中裝進5垓噸的空氣才行啊。可是,全地球大氣層的空氣也才隻有5300兆噸,還不到所需要量的9萬5千分之1。就算找得到地球型星球,然後把其上的空氣拿來裝進去,也要再找9萬5千個。為了這條鐵路的空氣,把全宇宙9萬5千顆地球型星球抽光空氣變成死星,這簡直是宇宙級超大型人禍啊!


    (注:5垓噸


    兆的1萬倍是京,京的1萬倍是垓。)


    話說回來,幹嘛要在管子裏裝進空氣啊。在真空中,一旦加速就能夠保持一定的速度前進了;可是管子裏要是裝了空氣,列車行駛就有阻力了,而且宇宙列車在充滿空氣的管子中超高速行駛,不就會在這狹窄的空間中刮起強烈的狂風和衝擊波嗎?這一來999號馬上會空中解體!管子爆破!釀成大慘劇啊!


    為了避免此一慘劇,隻有一個辦法,就是讓管子裏的空氣與999號以同樣的速度運動。在這種情形下,如果是采用一開始說的那種「不分幹線支線,直接用管子連接各行星」的方式,那可就慘啦!因為當999號飛離地球時,地球上的空氣也會隨之運動而一起被管子吸上太空,這一來,就像用吸管把肥皂泡裏的空氣吸掉一般,地球的大氣層也會被管子咻地一下吸掉!假設管子的直徑為5公尺好了,那隻要999號的仙女座之旅才剛出發到全程的0?00738%時,全地表的空氣就已經被吸走70%啦!全地球人類統統要得高山病。999號再前進一下,全地球人統統窒息死亡啦【圖11】!


    (注:高山病


    空氣中加%是氧氣。意思是在1大氣壓下有0?2大氣壓是來自氧氣,就是所謂的氧分壓。血液能從肺部吸收多少氧氣,決定於外界空氣中氧分壓的大小。舉例來說,如果在一個房間中隻裝入0?2大氣壓的純氧而無其他氣體,那麽人若進入此房間,雖然會因為整體氣壓過低導致身體浮腫,呼吸卻不會有大礙。然而通常空


    氣若變得稀薄,氧氣也會減少,由於分壓下降,血液難以自肺部獲得氧氣,就會引起頭痛、暈眩、欲嘔等症狀,嚴重時會因呼吸困難引起肺水腫而死亡。雖然症狀會因人而異,但若地球大氣被吸走70%的話,氣壓會變得與聖母峰頂差不多,全人類都會罹患高山病吧。)


    從這一點來考慮的話,果然還是如之前所說的,把管子分開成支線和幹線比較好。可是別忘了,既然要管子裏的空氣和999號等速運動,那這空氣的總量可是有5垓噸啊!要讓5垓噸的空氣動起來,也必須注入能量,就要花上比在真空中行駛還要多出50京倍的動能,不知道要花費多少的手續和金錢……


    就為了做到「列車在宇宙空間中行駛時,乘客可以隨便打開窗戶也不會死」這種服務,銀河鐵路公司必須耗費天文數字的能量……。


    沒錯啦,這東西搭乘起來的確比什麽大風箏或騎海豚安全舒適而且準時,不過再怎麽說,搞到這種地步也太過頭了吧?


    聲音的用途


    在空想科學世界中最有效的「聲音」之使用範例,就是超音波怪鳥混沌鳥吧。可是就因為它太顯眼,許多其他的例子就因此而沒有被人注意到,這才是問題。例如呼叫熔岩大使,操縱機械人超金剛為惡的訊號,甚至還包括打倒金肉人所使用的武器,都是積極地使用音波的例子。而檢證它們的結果,讓我們發現了驚人的事實!


    聲音的用途1


    用笛子呼叫熔岩大使,這種危機處理方式正確嗎?


    每當遇上致命危機時,就要呼叫超級英雄前來救援!在空想科學世界中,這是理所當然的行動。


    從前的神龜,隻要小孩子呼叫他,就會立刻飛來,隨傳隨到。之後的黃金蝙蝠也是,隻要瑪麗小聲祈禱:「蝙蝠先生,救救我!」馬上就會從某處傳來一陣「哇哈哈哈哈哈」的傻笑……不,大笑,之後他就出現了。


    根據以上範例,如果要通知超級英雄出動,一定要用講的,或是發出聲音的方式,他們才會聽到。不過,這方法還真是有夠原始。從科學上來說,用聲音呼叫超級英雄,真的是正確的選擇嗎?在此我們就以《熔岩大使》為題材研究一下吧。火箭人熔岩大使,隻要聽到少年阿守的笛聲就會出現。


    (注:《熔岩大使》


    自一九六六年七月播映至六七年六月的特攝英雄影集。原作是手塚治蟲自一九六五年五月起在《周刊少年畫報》連載的漫畫。電視版中,阿守與熔岩大使的初次見麵場景如下所述。


    阿守一家人被國亞送到數億年前的中生代世界,但不久後又回到現代。勇敢的阿守用照相機拍下當時的情景。第二天早上,熔岩大使就出現在阿守麵前說:「把照相機給我好嗎?」聽到這種單方麵的要求後,阿守雖然拒絕了,但卻被用念力般的力量搶走照相機,還說:「你是個好孩子,一起去亞斯大人那裏吧,好好抓


    緊。」然後就突然變成火箭起飛。阿守就這樣抓著它的尾翼,以音速10倍的速度被帶走了……在還沒用錄像帶確認過之前,這30年來我作夢都沒想到他是個如此愛強人所難的英雄。)


    熔岩一家永無團圓之日


    阿守的超音波笛是熔岩大使本人交給他的,而且當時熔岩大使還說:


    「如果想見我們,請隨時吹這隻笛子。吹一聲就是呼叫我兒子加姆,吹兩聲就是叫我妻子摩露,吹三聲的話我就會趕來。」


    絕大多數時候,阿守會吹笛都是因為要發出sos求救訊號,所以就這方麵來考慮,當然是規則越簡單越好沒錯。可是就算如此,這規則還真是粗糙得可以。


    隻要笛聲一響,熔岩大使一家子全都繃緊了神經。因為當笛聲隻響一聲時,根本無法判斷是要叫誰去。然後笛聲要是再響第二下,做兒子的加姆就可以放心坐下,沒他的事了,但他爹娘夫婦兩人可還沒解除緊張咧。然後要是笛聲再響第三下,老婆摩露才可以放心坐回沙發上,而老公熔岩大使就要慌慌張張地準備出門了……照理來說,每當笛聲一響起,熔岩大使一家子就會出現這種景象才對。


    更何況,這個呼叫係統的規則是「吹越多下,就是呼叫更強力可靠的人來」,也就是說,笛聲次數越多,就表示發生的危機更加嚴重。可是這又不是彩券開獎,幹嘛要來這套「越重大的事件越晚發表」啊?


    還有,這不是更令人擔心嗎?萬一強敵出現,阿守應該叫最強的熔岩大使出動才對,結果才吹了一聲阿守就被敵人幹掉了,該怎麽辦?萬一隻聽到一聲笛聲,以為是小事件,然後最弱的加姆一趕來,才發現是出乎意料之外的超強敵手,那不是死定了嗎?然後接下來就音訊全無了……難道沒有這種可能嗎【圖1】?


    用聲音當通訊方式的話,就一定會遇上這類問題。舉例來說,一幅繪畫,我們隻看一眼,雖然無法看得很仔細,但至少也能捕捉到整幅畫的全景輪廓。相對來說,我們如果不從頭到尾聽完一首音樂,可能就聽不懂它整首曲子在表達什麽。要能理解用聲音傳達的訊息,是需要一定的時間的。


    (注:通訊方式


    若是重視訊息傳遞的速度,就該用光或電波。像《冒險葛伯天島》(譯注:一九六七年的動畫作品)裏那樣用竹筒裝上鏡片反射日光,熔岩大使也仿效他們不就好了嗎?但是,遇上下雨天或夜晚就頭大了。而且用這招來通訊的話,熔岩大使一家子就必須有人經常待在火山島山頂上瞭望巡視才行,這一來,果然還是無法一家團圓啊。若是用無線電通訊,一九六o年代的無線電機也不是小孩子能隨身攜帶的東西。這麽一想才覺得手機真的是方便無比,雖然六o年代一樣不可能有這種東西,不過亞斯大人難道就不能做一支手機出來嗎?在設定裏,亞斯大人可是創造了地球,還創造了地球上的動物啊。人類到現在為止雖然發明了手機,可也還沒能成功的創造行星或生命咧。這不就證明創造行星或生命在技術上是比較困難的嗎?故事中熔岩大使隻說了一聲「我想要有家人」,亞斯大人花了幾秒中就把摩露和加姆製造出來了嘛。那就順便做支手機啊!)


    聲音的重大缺點


    而且聲音還有一個重大的缺點,那就是速度太慢了!


    聲音是空氣的振動,所以聲音的速度是隨著大氣的狀態不同而會有微妙的改變,例如在氣溫攝氏加度時,音速是秒速344公尺。看起來雖然比跑馬送信或飛鴿傳書來得快,但與光或電波的秒速30萬公裏相比,它隻有人家的87萬分之1的速度。如果電波就像時速300公裏的500係新幹線希望號列車的話,那聲音就像時速34公分的蝸牛,不,應該說比蝸牛還慢。


    (注:蝸牛


    根據《比較大圖鑒》(偕成社出版)一書,時速約50公尺。)


    然而空想科學世界的諸位,似乎都完全無視這件事實。


    例如說,歸來的超人力霸王,各種怪獸圖鑒都有寫到「他的順風耳足以聽見200公裏遠處的針尖落地聲」這個設定,的確是很可怕的順風耳,不過咧,200公裏遠處的針尖落地聲要傳到他的耳朵中,必須花上9分42秒,但是他變身後隻能維持3分鍾啊!那等這個聲音傳到時,他早就已經解除變身了,這聲音要給誰聽?既然超人力霸王隻能變身3分鍾,那就算他沒變身時聽覺再怎麽敏銳,也絕對聽不到距離他62公裏以外的聲音。所以,這種順風耳根本是英雄無用武之地嘛!


    快點來啊!


    讓我們回題來看熔岩大使吧。既然聲音有「太慢」這個嚴重的缺點,那熔岩大使又該如何克服此一問題呢?


    我從錄像帶店借了錄像帶回來確認,原來熔岩大使一家子是住在太平洋的一座火山島上。這可就驚人啦,因為阿守吹的sos求救笛


    聲必須越過大海才能傳到這兒呀。


    然而當我用馬表測定某一集的場景時,才發現從阿守吹笛開始,到熔岩大使出發為止,一共隻花了1?92秒!真快!也就是說,就科學上來說,事件現場到火山島之間隻有不到660公尺之遙?


    難怪可以用笛聲穿過大海到達了……才正如此想著,一麵注視著影集的畫麵,奇怪,熔岩大使的飛行速度不是音速10倍嗎?怎麽出動了這麽久都還沒飛到啊?飛了10秒,20秒,30秒……變形成火箭的熔岩大使還在飛,一直飛了1分8秒後,畫麵上出現的是「下集待續」。


    搞什麽啊?這無法理解的現象是怎麽回事啊?音速10倍不就是聲音的10倍快嗎?那


    為什麽笛聲隻花了1?92秒就傳到的地方,用音速10倍飛來,卻還要飛到下禮拜才繼續演?不是應該0?192秒就飛到了嗎?


    如果真的要飛個1分鍾10秒才能飛到,那表示熔岩大使的飛行速度為時速34公裏,也就是說,他的火箭引擎飛行起來比卡爾?劉易士用跑的還慢!這麽慢的飛行速度,保證會失速墜落掉到海裏去,為了預防發生此一狀況,熔岩大使自己幹脆也準備一隻笛子,叫老婆兒子來救他算了。


    (注:卡爾?劉易士


    一九六一年出生於美國亞拉巴馬州……這條注釋我不知寫過多少遍了,好像隻要是筆者我所寫的書就一定會提到此人和巨人馬場。講到速度就一定要拿卡爾?劉易士當比喻;講到巨大就一定要拿巨人馬場當範本。能不能改掉啊,這種固定觀念!直到二oo六年六月為止,田徑跑百米的世界紀錄保持者是牙買加的阿薩法?鮑爾(asafapowell)


    及美國的賈斯廷?加特林(justingatlin),紀錄為9秒77。相對於卡爾?劉易士的紀錄9秒86隻差了0?09秒,距離上也隻差了91公分。世界真是殘酷啊。(譯注:二oo九年男子百米世界紀錄已被刷新,最快是牙買加的選手烏賽恩?博爾特(usainbolt,跑出了9秒58。))


    如果他真的是以10倍音速的速度飛行,那隻有一種可能,就是他飛到一半迷路了,多繞了240公裏的遠路,所以才要耗費1分多鍾……路癡也該有個限度吧?660公尺的前方有怪獸在大鬧這連普通人眼睛都該看得見的距離,誰會迷路迷成這樣啊?


    當然,還有一種可能,那就是為了演出上的戲劇效果,所以他們把求救訊號聲傳到火山島的中間過程給剪掉了。那如果熔岩大使以10倍音速都還要飛上1分10秒才能抵達的地點,就表示笛聲從此地點要傳達到火山島熔岩大使家,實際上要花上11分40秒【圖2】。


    那再加上熔岩大使飛來所花的時間,從阿守遇上怪獸求救吹出笛聲,到熔岩大使趕到為止,一共得花12分50秒?這麽寬裕的時間裏,怪獸可以把阿守吃得連骨頭都不剩,阿守臨死前大概隻會想到:「這種爛笛子,鬼才要用!」


    聲音的用途2


    基爾教授攻擊人進人類機械者的笛子有出乎意料的缺點!


    隻要聽到基爾教授所吹出的古怪笛聲,次郎(舊譯「健良」)就會覺得痛苦不堪。這是特攝影集《人造人類機械者》(舊譯《機械人超金剛》)裏給人印象最深刻的一幕。


    (注:《人造人類機械者》


    一九七二年七月播映至七三年五月的特攝英雄影集。主角右半身為藍色,左半身為紅色,而左半邊的頭不但比右半邊大了一圈,還是透明的。據說是因為良心回路不完全,導致變身時發生不平衡,才會變成這樣的軀體。內藏機械的失調與否竟然會影響到外裝,真是令人驚訝的機械人。


    劇中和敵人戰鬥時,因為強調的是機械人之間的格鬥戰,所以配的音效都是喀、鏘或砰的金屬撞擊聲。敵方機械人爆炸時,會有一堆破銅爛鐵四散紛飛,還會掉出像購物車的輪子般大小的齒輪在地上滾來滾去……這種零件到底要裝在機械人的哪裏?有什麽用處啊?)


    其實,這笛聲原本並不是基爾教授為了攻擊次郎而開發的武器,而是他用來操縱機械人部下的操縱器。可是次郎由於體內的良心回路會讓他抗拒基爾的命令,但偏偏這良心回路又不完整,所以次郎會因此夾在惡魔的命令與良心回路的良知之問天人交戰,因而痛苦不已。


    所以,基爾教授是用笛聲來遙控部下的機械人的,但從科學上來看,這真的是正確的方法嗎?


    聲音能操縱嗎?


    基爾教授率領的邪惡秘密組織「黑暗」,是由名叫「人造人類」的機械人組成的。這些機械人都能依據自主判斷來行動,由此可見,它們都裝有極為優秀的計算機。


    更何況,所有的指令都能用聲音輸入。基爾教授用日語下達命令,這些機械人就會用日語回應,有時會心不甘情不願,有的還會發脾氣,表示他們具有感情,還能與人類對話,可說是優秀得一塌糊塗。


    例如有一幕就是這樣演的:基爾教授喚醒了10部機械人,他們就說了:「快點讓我和超金剛戰鬥吧!」「請讓我來吧!」然後基爾教授聽了之後就奸笑道:「是嗎是嗎,很好很好……」


    大叔啊,你沒毛病吧?它們都隻是順著你寫的程序講話而已啊!雖然說這世上也常常可以看到一麵對自己的計算機講話一麵打文件的老頭,不過在設定上你可是世界級機械人工學權威啊!


    (注:對自己的計算機講話


    常看到有人明明是自己操作錯誤卻大罵計算機:「你這家夥為何不懂我的感覺啊?」等等的,當然筆者我也是其中之一。)


    還有,既然都能用日語下達命令了,那用麥克風和無線電遙控不就行了嗎?幹嘛要用笛聲啊?雖然不知道是否可以用潛意識方式夾帶脈衝訊息以把吹出的旋律轉變成訊號,可是再怎麽說,這種操縱法都有個重大的缺點。


    (注:脈衝訊息


    所謂的脈衝,就是斷續地發振時有間斷的波動,使用於數字通訊上。由於是以間斷的波動組合傳達訊息,所以在脈衝與脈衝之間還可以插入別的脈衝。因為這樣,所以可用來進行大容量的通訊。


    雖然操縱按鍵可以轉化成電流或電波,但要在用自己的嘴巴吹奏的曲子中混入脈衝音波可就很難了。就好像一麵尋常地講話時,突然出奇不意地在對話中發出怪聲音一樣。不過《白癡大王》中扮演家臣的東八郎很會玩這一招。)


    之前熔岩大使那一節已經講過了,用聲音傳達指令是很花時間的。如果現場距離秘密基地10公裏遠,那等這群部下機械人聽到基爾的命令而開始動作時,已經是四秒之後了,這樣確實會對戰鬥造成不良影響,而為了彌補時間延遲的問題,唯一的方法就是基爾教授親赴現場、坐鎮指揮了,可是這一來基地沒人指揮豈不是要唱空城計?萬一出事該怎麽辦?


    對黑暗軍團這種全軍隻由一名大將指揮的組織來說,采用聲音傳達指令的係統是極不方便的。


    幸福的旋律


    那麽,基爾教授又是如何克服此一兩難困境的呢?錄像帶的畫麵令我嚇了一跳,他竟然是在地下的秘密基地中吹笛子!可是,在遙遠藍天下的次郎竟然還是痛苦不已,而且黑暗軍團的部下機械人看起來也都準確地收到指令了,嗯,這到底是怎麽做到的啊?


    有一種可能,就是次郎與其他的機械人都裝有極為敏感的聲音感測裝置。可是每當笛聲響起時,畫麵上的普通人也都一麵問著:「什麽聲音啊?」一麵東張西望,可見這笛聲每個人都聽得見。


    這麽一來,就隻剩下一種可能了:這笛聲非常大,奇響無比【圖3】!


    聲音的強度是以分貝為單位。距離1公尺所能聽到的普通講話聲


    大約是60分貝,距離50公尺遠的噴射機引擎聲大約是120分貝,而超過130分貝以上的聲音已經不是人類所能承受的聲音,聽到的人會當場震昏過去。


    (注:分貝


    以下列舉許多聲音為例說明有多少分貝,括號中表示我們和音源的距離。0分貝=人類所能聽見的最小的聲音。20分貝=悄悄話或掛鍾的走動聲(1


    公尺遠)。40分貝=蟋蟀聲(1公尺遠)。60分貝=平常談話聲或普通的辦


    公室聲(1公尺遠)。80分貝=大聲的談話聲或蟬鳴(1公尺遠)。100


    分貝=電車通過時的柵欄旁。120分貝=噴射機的引擎聲(50公尺遠)。


    電影《終極警探2》裏有一幕是在即將起飛的噴射機機翼上格鬥,導致燃料箱的蓋子被打開了。真虧他們沒被引擎聲震昏。)


    基爾教授的笛聲,還得穿過秘密基地的天花板以及覆蓋在上麵的泥土層才行。牆壁對聲音的遮斷程度取決於牆壁的厚度、密度,以及聲音的頻率。小學生所吹的直笛大約是440赫茲,而高音的do則是523赫茲,所以基爾的笛聲就當做500赫茲好了。如果秘密基地的天花板是50公分厚的水泥牆,而天花板上的泥土為2公尺厚,那麽這個頻率的聲音,在穿過這些傳到基地外麵時,會減少82分貝的音量。


    也就是說,要是基爾教授在地下基地中吹笛子,就算他把笛子吹響到足以把他自己給震昏的程度,地麵上也隻能聽到50分貝的聲音而已,這種程度的聲響隻相當於一般辦公室中常見的背景噪音的大小,要是次郎正好在基地正上方的話,那大概還勉強可以給他一點傷害吧……


    可是,劇中的情景卻是,次郎在很遠的海邊或街上都還能聽到笛聲。恐怕這笛聲的大小,是在距離10公裏的地方都還能聽到60分貝的程度。


    真是這樣的話,那就不得了啦。因為聲音是向四麵八方散播開來的,所以隻要距離拉遠3?2倍,聲量就會下降10分貝。如果基爾教授是位於地下5公尺處,而次郎又是位在10公裏遠處,則笛聲傳到次郎那邊時已經減少了66分貝。


    (注:向四麵八方散播開來


    離得越遠的聲音聽起來之所以越小聲,除了這個原因以外,音速也會因波長而異導致前後分散,還有空氣的內部摩擦導致能量耗損等等。要把這些統統算進來可就太困難了,所以本文隻單單考慮聲音會朝向四麵八方散播這一個變因而已。實際上,就請想成基爾教授還必須吹出更大的音量才行吧。)


    所以,如果要次郎聽到60分貝的笛聲,那在基地正上方的人就會聽到126分貝的超巨大聲響!這一來,基地正上方的人都會當場昏倒,空中的鳥和昆蟲也統統會震到掉下來,而最嚴重的是,秘密基地也不再秘密,位置完全曝光啦!


    那此時地下基地內部又會發生什麽事呢?距離笛子5公尺處就聽到126分貝的話,距離笛子1公尺處就是140分貝,而且別忘了,還要加上被天花板和泥土層遮蔽掉的82分貝,所以一加起來……哇!222分貝【圖4】!


    黑暗軍團成員保證全部昏倒,而且被害程度還不止如此。因為在距離1公尺處就聽得到222分貝,意思就是從笛子每一秒發出了2千億焦耳的能量!如果持續演奏個1分鍾,就是12兆焦耳,相當於2900噸黃色炸藥的威力,其破壞力和東京大空襲相同。基地馬上當場毀滅!


    (注:2900噸黃色炸藥


    放出如此大的能量,地下基地四周的岩盤應該會被破壞吧。根據《解體工法與積算》(經濟調查會出版)一書,要粉碎1立方公尺的水泥塊需要200公克的炸藥。如果基地周圍的岩石也與水泥有著相同強度,2900噸炸藥的威力足以粉碎1400萬立方公尺的岩石,相當於東京巨蛋內部空間的10倍。就算用隧道工程用的直徑8公尺的潛盾機挖,以1個月挖1公裏長的速度,要挖出有著相通空間大小的隧道,也要花上24年。但基爾的笛子卻隻要吹上1分鍾就會放出這麽大的能量,挖洞的能力比潛盾機還強上1千萬倍,真是可怕的笛子啊。該不會基爾教授就是靠吹笛子建設秘密基地的吧?)


    有這種破壞力的話,基爾教授你幹脆自己一麵吹笛一麵衝過去算了啦!不隻次郎,全東京都會在1分鍾內變成焦土的啦!怎麽看都覺得,基爾教授本人還比人造人類機械者強多了。


    可是如果基爾教授沒這麽做,反而躲在地下基地用笛聲玩遙控的話,那倒是更令人安心了。誰快去跟10公裏外的次郎說一聲,如果聽到基爾教授的笛聲也不用痛苦,因為那表示黑暗軍團已經在四秒鍾之前完全毀滅了。真是福音啊!可喜可賀可喜可賀。


    聲音的甪途3


    空想科學世界中,最強的是《金肉人》裏的小配角?


    根據基爾教授那一節,我們已經學到聲音隱藏著不可小看的破壞力。也就是說,聲音是可以當成破壞武器來用的囉?


    不,其實在空想科學世界裏早已有人以聲音為必殺絕招了,隻不過,這拿來當武器還真有夠土,而且使用者也都是群紅不起來的小牌……然而一查之下,才發現真是令人跌破眼鏡,原來空想科學世界中最具威能的逆天強者,竟然就是他?


    雷音丸,你給我閉嘴!


    以聲音為攻擊技巧,元祖似乎是《少年噴射》中的奇跡之聲,據說隻要主角叫出:


    「嗚!呀!塌!」就會產生超音波,周圍就會發生地震,連大樹都會連根拔起。但是因為這是一九五九年的電視節目,是筆者我出生前兩年的作品,很可惜我也沒看過,所以不明其詳細。


    (注:超音波


    聲音是空氣的振動,每秒內的振動數稱為頻率,單位為赫茲。頻率越大聲調越高,但超過2萬赫茲的聲音人類的耳朵就聽不見了,這就是超音波。由於不像普通聲音呈圓頂狀擴散而是筆直前進,故可以做為雷達用。)


    再試著找找比較新一點的例子,結果找到了快傑雷音丸的武器「雷音聲」,這個好,《快傑雷音丸》這節目我看過,故事是在日本的戰國時代,一位獅子忍者為了保衛和平而戰。他的身體是人型,但瞼是獅子!(譯注:日文「雷音」的發音同「lion」),忍者應該要隱密行事,可是他這張臉卻是全日本第一怪,堪稱是全日本第一誇張顯眼引人注目的忍者。


    (注:臉是獅子


    《快傑雷音丸》是一九七二年四月播映至七三年四月的古裝特攝英雄影集。從照片上看起來真的很詭異,人類的身體卻長著一顆獅子的頭。也就是說,每當主角獅子丸喊出「忍法獅子變化!」時,就隻有頭變成獅子而已?這不叫變身啊,叫變臉。普通的說法是變裝。不過變裝者如此顯眼的模樣有啥好處啊?更何況他的武器是刀。頭變成獅子的話,不就沒法子兩手高舉刀劍了?而且頭太大也妨礙揮刀,至少做不到上段的姿勢。明明是戰國時代的忍者,卻不是變成舞獅的獅子臉,而是變成真正的非洲雄獅一樣的怪臉,真是不可思議的故事。)


    ……可是,我不記得劇中有用過這招啊?為了預防萬一記錯或漏看,我還特別找了同年代的朋友問問,但每個人都說不記得有看過這招。不過這也是當然的啦,因為用聲音當武器,怎麽看都覺得有點遜,和宇宙元素光線或者波動炮相比的話,簡直是遜到爆了。


    雖然如此,不研究一下直接就說它很遜很不科學,所以還是先好好研究雷音聲這招吧。根據各種怪獸圖鑒的說法,雷音聲能夠打倒距離100公裏遠的暗黑魔人。


    嗯,既然能把暗黑魔人震倒,那在這距離以內的我方友軍,以及半徑100公裏之內的善良民眾,不是也都應該統統

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