@ 2013.02.27 , 16:58
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蜘蛛侠结网拦地铁的可行性论证[v]

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如果当年你在看到蜘蛛侠在纽约市,光凭两把蜘蛛丝就停掉了处在危险之中的地铁时,觉得这很不科学很扯,那么你不是一个人(为什么又是这个梗!)。三个来自英国莱斯特大学物理系的学生前不久就发表了一篇关于这个事件的论文来量化它实现的可能性。

在进入论证之前,我们先来看看这个出现在《蜘蛛侠2》里的片段:

现在,下面就是我们计算这个可能性所需要的数据:

  • 这辆列车由4节 R160 型号的纽约地铁车厢组成,每节车厢最多准载246名乘客,[加上车厢]总质量算作200,000公斤(200吨)。
  • 这是一辆在行驶中的列车,全速行驶时列车最高时速为55英里(88.5公里)。同时这也意味着,在小蜘蛛试图停下它时,列车还处于加速过程中。
  • 根据电影情节,蜘蛛侠花了大概50秒让列车完全停止。
  • 如果将上面的数据放到一起看,可以算出,蜘蛛侠结的网可以抵挡住相当于300,000牛顿的力。下面继续:

  • 为了停下列车,蜘蛛侠“射”出了六束蜘蛛丝,每一束的宽度约为5毫米,长度约为15至18米之间。
  • 既然我们知道了列车当时的速度和蜘蛛侠停下列车所花的时间,这样就可以算出,当蜘蛛侠的网开始让列车减速那一刻起到列车彻底停止这段时间它所行驶的路程:615米。
  • 列车停止之后,蜘蛛网并没有将车厢反弹回去或是向车厢方向猛地一拉紧,这就暗示当时蜘蛛侠的网还在它的弹性限度之内。
  • 好了,加上了上面更多的数据,我们得出了一个杨氏弹性模量(Young's modulus)参数——蜘蛛侠的丝,杨氏模量为 3.12GPa,材料塑性(toughness,或变形能力)约为 500 MJ/立方米。蜘蛛侠的丝所具有的弹性能力在蜘蛛网中并算不上是一流——一般来说蜘蛛丝的杨氏模量在 1.1GPa 到 1.5GPa 之间,但圆蛛科的蜘蛛却可织出杨氏模量高达 12GPa 网。

    另一方面,说到材料的塑性,500兆焦/立方米算是一个很高的数值了。能挡子弹的凯夫拉尔纤维(Kevlar fiber,是制成“超级液体防弹衣”的材料)最高也只能达到33 MJ/立方米。然而,生活在马达加斯加岛上的达尔文树皮蜘蛛(Darwin's Bark Spider)所织的网,据检测,塑性能达到520 MJ/立方米!这也是目前世界上韧性最强的蜘蛛丝材料。

    总之,上面所作的所有计算的要点就在于,电影中所描述的这一段情节,实际上比较真实地刻画出了蜘蛛丝的能力,并且从纯技术角度上来说,并没有夸大。但这当然不是说这种事在现实生活中就可能发生了,首先,你要是蜘蛛侠才行。其次,你还要有某种方法可以使自己结的网迅速找到一个牢固的点来“抛锚”和固定;最后,虽然分析了材料的强度和韧性,不过蜘蛛实际上无法展开超过5毫米厚的蜘蛛丝。就算是被辐射变异的也不行。

    但是都无所谓了,本来看这篇文章也不是指着学习停火车技术发家致富装逼的。科学催生了科幻作品,而看到现在的死理性派用科学来验证科幻本身就是一件很萌的事。 :) 本文译自 DVICE,由译者 keep_beating 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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    TOTAL COMMENTS: 44+1

    1. mihudanwx
      @4 years ago
      1800346

      哦,这样啊

    2. 1800350

      蛋疼的理科生……

      [18] XX [1] 回复 [0]
    3. wongkingway
      @4 years ago
      1800356

      他当了16年的处男,射出来的白色液体会很坚韧的

      [310] XX [8] 回复 [0]
    4. 流鼻血时打喷嚏
      @4 years ago
      1800360

      感觉真的很扯啊,不会把两边蜘蛛丝吐都一点、长一点,然后打个结不就完事了?

      [106] XX [13] 回复 [0]
    5. 牡丹
      @4 years ago
      1800362

      这三个学生大概就是年轻时候的Leonard、Howard和Sheldon

      [69] XX [0] 回复 [0]
    6. 茶茶丸
      @4 years ago
      1800364

      3楼高能

    7. lupesius
      @4 years ago
      1800366

      纠结这个就像纠结超人空中接lois会直接用手臂把她切成三段一样

      [42] XX [0] 回复 [0]
    8. ManGo丶
      @4 years ago
      1800380

      你就说能不能就行了。

    9. 272911749
      @4 years ago
      1800382

      三楼亮了。

    10. Keitaro
      @4 years ago
      1800384

      @wongkingway: 我怎么听说是25年才可以做魔法使……?

    11. 天狼
      @4 years ago
      1800418

      他要是在中间打个结的话那就成了竖琴计划了

    12. 大爷给你笑一个
      @4 years ago
      1800420

      我在想,他蜘蛛丝韧性好,停下了为什么不像弩箭一样射出哟~

    13. 越是腹黑越是美丽
      @4 years ago
      1800436

      这头粘住地铁,多弄一些就行了吧。

    14. Seadog
      @4 years ago
      1800440

      怎么感觉比“一块门板能同时躺2个人”还蛋疼呢

    15. 我的孩呀
      @4 years ago
      1800444

      其实吧,难道不应该是蜘蛛侠的身体强度不够了么….

    16. 1800446

      让高速运行的列车停下很简单嘛。
      ——闪电侠如是说

      [36] XX [0] 回复 [0]
    17. 兜齿大猩猩
      @4 years ago
      1800462

      对蛛丝没有质疑,对蛛丝粘连处的建筑物墙面有质疑,这些墙面板砖幕墙什么的就不会被拽下来么

    18. 一堆乱码
      @4 years ago
      1800464

      西游记告诉我们蛛丝是从肚脐眼出来的,实际上蛛丝是从PP里出来的。那蜘蛛侠是从肚脐里还是PP里挤出蛛丝尼??

    19. 宁神
      @4 years ago
      1800476

      我记得某个导演说过:剧本里他能拦住,他就能拦住

      [44] XX [0] 回复 [0]
    20. 左左
      @4 years ago
      1800482

      问题是蛛蛛侠的身体有蛛丝那么高强度吗??

    21. 柠檬
      @4 years ago
      1800518

      @流鼻血时打喷嚏: 你觉得还有打结的时间吗??。。。另,你来地球的目的是什么?

    22. 1800542

      把丝吐在铁轨边上上岂不停的更快

    23. DemonKejerry
      @4 years ago
      1800546

      也就是说丫单手有15W牛顿的力?

    24. Composure
      @4 years ago
      1800548

      不愧是理科生

    25. 涅罗
      @4 years ago
      1800552

      一直不知道为什么在中国总要看见外国人蛋疼三位一逗号000,000,000,000,000

    26. 阿了个乐
      @4 years ago
      1800554

      看完了,但是还是没弄明白,到底能还是不能…..

    27. 1800562

      套用某导演名言:剧本让他咋他就得咋。

    28. deathoctopus
      @4 years ago
      1800578

      歪打正着而已,认真你就输了

    29. 小肥龙-囧rz-
      @4 years ago
      1800586

      我看完以后最大的疑惑是 第一节车厢的车头能够凭借一个人的接触面就把整个列车都停住么?

      试想如果列车撞上的是一个人大小的绝对够强度钢筋混泥土墩子 车头难道只是微微凹进去一点点?

    30. chandler
      @4 years ago
      1800590

      所以他们觉得真的有人是可以射出蜘蛛丝的 就算是被辐射变异的也不行哦~

    31. 溪边颜人
      @4 years ago
      1800702

      @小肥龙-囧rz-: 这里是有一个减速的过程的,缓冲过的。航空母舰上的降落飞机能靠一个小勾挂住呢,都是靠缓冲的。

    32. 1800722

      蜘蛛侠的丝是手上的控射器发射出来的,不是他自己产生的

    33. 1800778

      300年前估计一帮科学家也证明各种比空气重的玩意飞不起来吧~~

    34. Solatrader
      @4 years ago
      1800958

      为什么我觉得问题的关键是他的肉体为何没有被顶得骨肉分离?

    35. segelnd
      @4 years ago
      1800984

      而看到现在的死理性派用科学来验证科幻本身就是一件很萌的事。
      这句话好萌

    36. 追风
      @4 years ago
      1801078

      我的物理知识就饭吃了

    37. 人形立牌
      @4 years ago
      1801302

      @左左: 别人是蜘蛛侠好么亲!

    38. ranger
      @4 years ago
      1801456

      忽然觉得 原来这电影也是很久前的事了。。。怎么觉得只是刚看完而已。。。时光飞逝阿。。。

    39. quiqui
      @4 years ago
      1801686

      我觉得蜘蛛侠的手套比蜘蛛丝更NB 电影里他可是用手拉的蜘蛛丝 ,按照他们算的那样 蜘蛛侠 皮肤韧度 关节骨骼强度 上肢力量 不比绿巨人弱 应该也是个刀枪不入的主 也没必要向蝙蝠侠那样大楼之间荡漾,直接跳就可以了

    40. 能整二两
      @4 years ago
      1802096

      我想知道这头拿在手里,另外一边粘在哪里?

    41. 黑瞳
      @4 years ago
      1802790

      首先,你要是蜘蛛侠才行。

    42. 1887177

      蜘蛛丝是很结实 但是蜘蛛桑身体和旁边的楼墙和列车后面的车厢能不能都达到要求才是重点吧

    43. 寿姓不改
      @2 years ago
      2851176

      这种情况蜘蛛侠完全可以跑到列车前面去结网,横的拉个几十根,然后站在边上坐等列车停下,哪用这么费力,毕竟图样啊。

    44. zxf112
      @1 year ago
      3080111

      蜘蛛侠射出的(卧槽)不是6根,而是多达12根蜘蛛丝,直接导致本文作者推论数据减少一半,
      不过也是有不合理的地方,蜘蛛侠用蜘蛛丝拦截地铁,车头被蜘蛛丝拉着的地方只是轻微变形,现实中应该整个车头直接被切割开吧,车头部分的人直接身首分离,我擦,车门和车身强度跟本不足以阻挡车身的前进。

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