@ 2015.07.20 , 20:00
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为什么人不能缩到蚂蚁一般大小?

在“蚁人”里,男主角利用“皮姆粒子”将自己缩小到昆虫大小。而Rick Moranis在“Honey, I Shrunk the Kids”里使用了缩小射线, 甚至早在1865年,当“爱丽丝梦游仙境”出版后,公众便被其中奇妙的微观世界迷住了。

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那么,有什么困难的吗?为什么还没有可以把我们缩小的科学技术?因为有太多太多的不可能了。

“缩小将意味着只有2种方法。”贡扎加大学物理学助理教授Erik Aver告诉NBC新闻。“要么必须把你的原子缩小,要么把你的原子数量减少。”

原子不能缩小。一个原子中由质子和中子构成的原子核及其周围的电子之间的平均距离,不能更改。

即使莫名其妙地出现一个疯狂科学家可以把某人身上的全部原子缩小,把她变成蚂蚁大小,但是过大的密度会使她直接下沉穿过地球。

另一种选择是消除原子。这在理论上可以实现...在某种程度上。组成细胞壁或DNA需要的原子数量有一个最小值。

“你不能用少于4块的积木来建造一座城堡” Aver解释道。“如果有一座由一百万块积木搭成的城堡,你也许能把它缩小到1000块积木,但这有一个限度。”

因此,“蚁人”中的Paul Rudd从1米7变成1米5是可能的,但不可能变成昆虫大小。

还有一个问题:生物系统并不是简单的按比例缩放。我们摄取的氧气、消耗的食物、散发的热量; 这些都关乎我们器官的表面积和我们身体的重量。

“这并不是简单地说一句:'喔!一切都将按比例缩小。'”生物力学专家,兼圣迭戈大学环境和海洋科学系主席Michel Boudrias告诉NBC新闻。

你不能单单缩小你的器官而不计后果。比如说肺部,如果你把它纵向缩小两倍,那么表面积会缩小四倍,体积会缩小八倍。这将大大影响氧和二氧化碳在肺部的扩散速率。

在一份由芝加哥大学有机体生物学和解剖学教授Michael LaBarbera撰写的名为“The Biology of B-Movie Monsters”的娱乐性科学文章中,他解释了如果把一个人缩小70倍,那么他用来散热的表面积会减少5000倍,而产生热量的身体质量会减少350000倍。

这将意味着他需要提高自己的新陈代谢速率。“就像一只鼩鼱。”LaBarbera写道,“这人可能每天都要吃下相当于自己体重的食物,而这仅能保证他的生存。”

如果你24小时都在吃东西,那你很难去打击犯罪,连走路都困难了。缩小蚁人就缩小了他的肌肉,那么他会变得很脆弱。如果缩小的时候保持肌肉结构不变,那惊人的密度会把任何东西都破坏。

在漫画中,Hank Pym通过发现一种反物理现象来解决这个问题 - 亚原子的皮姆粒子。不可能?当然喽。但至少这听起来比放射性蜘蛛来得有趣一些。

本文译自 nbcnews,由译者 小松鼠 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 44+1

  1. 2870583

    我一直很好奇 片头蚂蚁大侠的他掉到人家出租车顶上都凹一个洞进去了 那为什么他骑在飞蚁上那只蚂蚁一点事都没有而且飞得那么快

  2. 2870587

    @czesc:

    那只蚂蚁的密度更大

  3. 2870590

    所以那只蚂蚁也是高科技产品咯

  4. 2870591

    认真就输,嗯

  5. AnywayI
    @3 years ago
    2870597

    我还是觉得总有一天科技能发展到忽略掉文中这些限制的程度

  6. 2870604

    蚂蚁是纳米机器人,头顶触角是wifi,人类只留下大脑远距离发信号控制蚂蚁,不就可以了?

  7. 开你妹的玩笑
    @3 years ago
    2870608

    @AnywayI: 到你能成为义体人的时候就行了。。。

  8. 2870609

    但是咱们等不到那一天了

  9. 2870614

    人形黑洞

  10. adiaos
    @3 years ago
    2870626

    5aeck9hXOlFCvg5SAFYs35EVD4VMzux/FmX5BfgBZzs5+Ywtfyo5jCMTBRUNqnEHp6Axkjhv3e04PIDC83RyI9CbhwsL1yJwhvCM+0zRZm2YurzLu5VKbg

  11. 半个读书人
    @3 years ago
    2870651

    你们主题是自己做的?很不错啊

  12. 普京是sb
    @3 years ago
    2870672

    为什么蚂蚁不能放大到人一般大小

  13. 一棵大白菜
    @3 years ago
    2870689

    为什么“过大的密度会使她直接下沉穿过地球”?质量m没有变,重力加速度g没有变,那么压力F也没有变,为什么会与密度有关系?求物理能人解答

  14. 额呵呵
    @3 years ago
    2870690

    亲爱的我把孩子缩小了 谁看过?’

  15. ayahuasec
    @3 years ago
    2870694

    @一颗大白菜
    压强……

  16. 皮卡丘
    @3 years ago
    2870702

    @一棵大白菜: 压强变了。但不至于那么夸张

  17. 暴露狂
    @3 years ago
    2870706

    1米7变成1米5
    这还不如不变

  18. 2870709

    @一棵大白菜: 额,最简单的解释:对地面的压强变大了

  19. Kongoing
    @3 years ago
    2870713

    @额呵呵:
    暴露年龄?小学时在电视上看过2次。

  20. 天や罚
    @3 years ago
    2870720

    @czesc: 因为那是蚂蚁大侠

  21. 2870736

    驾笼真太郎有一部漫画就是讲这个的。。最后人可以缩小但是脑部没法缩小。。。只能把大脑拿出来单独培养然后通过在缩小的肉体里面加上无线通讯装置与大脑连接 来解决。。。
    漫画名字叫 超传脑

  22. 2870741

    把原子简并一下就行了,毕竟原子几乎是空的

  23. 小宅
    @3 years ago
    2870753

    郭敬明一定在秘密研究此项技术

  24. 2870758

    最后还不忘黑diao丝蜘蛛

  25. 好色猴子
    @3 years ago
    2870760

    同时也减少了质量啊,肠子肚子里的细胞啊分子什么的抽出来放到异空间去了啊

  26. 小助手
    @3 years ago
    2870801

    说了这么多就是毁我童年的咯?机器猫的放大缩小灯原来是个笑话咯?小编,你赔我童年!

  27. 2870814

    “你如果想要把什么东西缩小,有两种办法,你可以任选一种。你河以想法使一个物体内部一个个的原子挤到一起,或者你把其中一部分原子整个去掉。要克服原子之间互相排斥的力量,把原子挤到一起,需要有巨大的压力。要把人压缩到老鼠一样大小,木星中心所具有的那种压力都还不够。”

    “即使你能办到,那压力也会把任何生物压死。除此之外,一个用把原子挤到一起的办法缩小的物体,是会保留它原有的质量的。而一个只有老鼠大小,却有人的质量的物体是很难掌握的。”

    “另一种方法是按照准确的比例,除掉一些原子,因此物体的质量和体积会缩减,而各部分的相互关系却保持正常。问题就在于:如果你把人缩到老鼠的大小,那么在也许七万个原子中,你只能保留一个。如果把这个办法施之于脑部,那么剩下来的东西就不会比老鼠大脑复杂多少了,这是第一点。其次,那些搞微缩的物理学家宣称,他们能使物体重新扩大;这一点,就象他们所说的那样,你真能办得到吗?你怎样把那些原子弄回来,并且放回原位呢?”

    ——伊萨克·阿西莫夫,1966年

  28. 2870816

    “微缩术是完全可能的,但你讲的那两种办法,一种也不用。格兰特先生,你见到过把照片放大,或是缩小到缩微胶卷的大小吗?那么,不用讲原理,我可以告诉你,对三度空间的物体,甚至是人,可以运用同样的方法。我们并不是作为实实在在的物体,而是作为图象,作为从时空宇宙外面加以操纵的立体图象被微缩的。”

     “物理学家在十年前发现的是超空间的利用;所谓‘超空间’就是超过通常的三度空间的那种空间。这个概念难以捉摸,在数学上如何表述也是几乎不可理解;但有趣的是,它是办得到的。物体可以加以微缩,我们既不用消除原子,也不用把它们挤到一起。我们连原子也能加以缩小,我们什么都可以缩小,同时,质量也自动减少。当我们需要的时候,我们可以恢复它的体积。”

    “从原理上讲,我们可以把人缩小到细菌、病毒、原子的大小。在理论上,微缩的程度是无限的。我们何以把一支部队的所有人员,连同其装备,缩小到可以装进一个火柴盒。然后,从实际出发,可以把这个火柴盒运送到需要他们的地方去,在使部队恢复原来的大小以后,打发他们去执行任务。”

    ——伊萨克·阿西莫夫,1966年。当然,这是一本科幻小说。

  29. 郑医生
    @3 years ago
    2870833

    @普京是sb: 你是普京吗读书少别丢人

  30. Dragon
    @3 years ago
    2870878

    没人想到 花食虫?

  31. 柠檬派
    @3 years ago
    2870898

    穷蜘蛛哭晕在厕所…

  32. 恋歌
    @3 years ago
    2870944

    柯南那樣就好了,永遠年輕啊

  33. 逗比的狼
    @3 years ago
    2871054

    一句话,能量不守恒呗

  34. 牡丹
    @3 years ago
    2871087

    用vr实现吧,用小机器人提供视野和行动

  35. 2871089

    @AnywayI: 有些东西不是科技发展能解决的。当然,如果你把科技当成和魔法一样的东西,那么你也是对的,比如科技发展到极致,过个几百万年,上亿年后,人类可以创造世界,拟写物理规则的时候。。。

  36. 十万馒头
    @3 years ago
    2871142

    朋友们,基础物理规则还是个孩子,你们不要随便玩坏它。

  37. 2871229

    @cr: 那你会变成一个白矮星物质或是中子星物质。然后直接掉到地心里。

  38. 孖孖
    @3 years ago
    2871391

    现在你们知道的基础物理规则是人家让你们这么认为的,是一条断头路。

  39. 令狐逃
    @3 years ago
    2871570

    刘慈欣写过一篇《微纪元》。那是大刘小说里最欢乐的一部。

  40. 2871669

    煎卵:为什么蚂蚁不能变成人一般大

  41. 之于
    @3 years ago
    2871796

    神看着显微镜里的人类说道“为什么他们还想变得更小?”

  42. 基头四
    @3 years ago
    2872829

    @普京是sb: 蚂蚁那小腿儿根本支撑不住这么大的身躯

  43. 百得
    @2 years ago
    2875926

    算了吧!
    我曾经比蚂蚁小得多好吗!只是人一旦胖起来,就永远瘦不回去罢了。

  44. 2980420

    1千克/平方毫米=0.98MPa(≈1MPa),一只蚂蚁6只大约一平方毫米,一成年人体重约为60千克 —-70千克,对1平方毫米的压强≈70Mpa

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