@ 2017.05.20 , 09:00
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科学视角看异形:契约

异形:契约是2012年电影普罗米修斯的续集,讲述了契约号船员触发前往殖民未知地域的故事。5月19日在美国上映,6月16日才会在大陆上映。(没错,以下包含剧透,请紧张地接着阅读)

自然事情并不是那么顺利,很快就演变成了夺命之旅。

影片中包含了很多新面孔,只有很少知名演员,比如Michael Fassbender。

作为一部科幻片,这部电影充满了科幻和数学概念,本文中我们将挖掘其中的某些。不过我要按照惯例先提醒各位,作为娱乐向分析,我们会做一些重要的假设和简化。

玻璃能撑得住吗?

影片中的角色通常会处于一种危险的境地,他们与恐怖的怪兽之间仅仅相隔一层脆弱的玻璃板(还记得侏罗纪公园吗?)。

这部电影也是这样的。事实上,玻璃似乎在每个场景都扮演了重要的角色(不管是休眠舱还是着陆舱)。

科学视角看异形:契约
原文有更多视频截图,但为了保险起见,译文中不出现。credit: 煎蛋画师ZZCW

在一个印象深刻的场景中,当船员从星球上撤退时,一只异形试图打碎正在起飞的飞船的玻璃。

我们可以做一个简单的计算,看这块玻璃要多结实才能抵挡得住异形。我们要计算的是玻璃的压强额定值,也就是能承受的额定压强值。

我们假设异形主要用来敲击玻璃的头部重量为100kg。我们大概猜测一下头部的运动速度,影片的帧率是25,在一帧的间隔内头部似乎移动了0.5米。

速度=距离/时间=0.5m/(1s/25)=12.5m/s。

这就得到了撞击速度。我们将此转换为动量:

动量=质量*速度=100kg*12.5m/s=1250kgm/s。

我们还需要头部停下来的时间,不如就猜测是0.001秒吧,类似于棒球棒击打棒球的时间。那么现在万事俱备,就能计算异形对玻璃施加的压力了。

冲击力=动量变化/时间=(1250kgm/s)/0.001s=1,250,000kgm/s2 。

要把冲击力转换为压强,还需要得到力作用的面积。从影片中看似乎只有头尖才碰到了玻璃,可能是个10cm*10cm的区域,即0.01m2。

压强=压力/面积=125,000,000帕斯卡(帕)。

由于1磅每平方英寸(PSI)相当于6894.76帕斯卡,那么

压强=18,130PSI。

钢化玻璃在10,000到24,000PSI范围内破裂,所以如果外面那只异形比较大个而且十分愤怒,那么是有可能打破玻璃进来的。
正如影片中所展现的,造出来的不同玻璃承受攻击的极限都是不同的,特别是飞船内部的玻璃。

科学视角看异形:契约
credit: 煎蛋御用之出场一集就挂掉之除了胳膊长和画科研超载鸡之外还爆肝配图之画师三号机Dealter

我的船员同事要把我弄疯了

如果接下来几年你都将与你的船员同事一起度过,无论是在船上还是在新殖民地,那么你肯定想友好共处。

在异形:契约电影中,有比社交更为紧要的生存问题,但在现实场景中,比如坐飞船去火星,社交会是个巨大的挑战。

我们可以检查一下不同大小小组内发生个人冲突的概率。

不妨假设任何人都存在5%的可能性,会与其他任何人发生重大个性冲突。

科学视角看异形:契约
credit: 煎蛋画师Zagon

如果只有你们两个人,那么你们都不互相讨厌的几率是:

友好可能性=你喜欢他*他喜欢你=(1-0.05)*(1-0.05)=90.25%。

看起来还不错嘛,但如果有20个人又如何呢?

友好可能性=你喜欢其他19个人的可能性*第二个人喜欢其他19个人的可能性*……*第20个人喜欢其他19个人的可能性=(0.9519)20=3.4*10-9。

这个概率实在是太低了。

所以随便找20个不同个性的人,不会产生任何重大冲突的可能微乎其微。

这就是为什么火星任务之前要进行大量的心理分析。

这不是消化不良

在1979年的异形中,最具标志性的一幕是新生异形从John Hurt饰演的角色Kane的体内破胸而出。

科学视角看异形:契约
credit: 锐景创意

在异形:契约中,更多生命形式的异形从人体内破体而出,胸口也不是唯一的选择了。

我们的胸腔十分牢固,所以这就是他们选择其他部位逃出的原因吗?是不是胸口很难实现呢?

我们考虑两种可能:蛮力,撞出一条生路来,或者更优雅地切开一条出路。我们将根据心脏外科手术、黑猩猩和拳击来进行分析。

动力锯方法

如果异形能利用自己的锋利牙齿,那么是有可能从胸腔中切开一条出路的。

科学视角看异形:契约
credit: 煎蛋画师seηz

这一过程通常只花费几秒钟。某些可能是异形事先切了一些,这也能解释血液的飞溅。

一个典型的胸骨锯最大输出功率为250瓦特。人类自行车手极短时间内的最大功率能达到1400瓦特。

但异形是一种比人类更为强壮的动物。黑猩猩单位体重下是人类强壮程度的两倍,那么我们就假设异形也是两倍强壮。不妨假设新生异形重量为5kg,则有

破胸怪最大输出功率=人类输出功率*异形增强因子*破胸怪体重/人类体重=1400W*4*5kg/80kg=350W。

所以如果破胸怪能够像外科医生的手术锯那样有效地利用自己的体能,那么是有可能从胸腔切开一条出路的。

撞出一条出路

这种方法要求用蛮力撞破胸腔。

我们可以比较拳击手的打击力。迅速打出3300牛顿的冲击力就有25%的可能打破一般人的肋骨,奥林匹克拳击手的最大出力约为4700牛顿。

破胸怪有这么大的力量吗?假设破胸怪的冲击力是同等体重下人类的4倍,那么可能的最大出力是4700*4*5kg/80kg=1175牛顿。
这种程度的力量不大可能一次打碎胸腔,所以可能需要多次尝试。这可能解释了为什么异形要从宿主体内寻找其它的出路。

结论

异形:契约表现了与其他电影不同的异形,在普罗米修斯的线上探索了更多的哲学话题,比如从何而来,何为人,何为非人。
虽然影片中有令人惊叹的视觉效果和音乐,还有很多相比其他电影更真实的打戏,不过其核心还是惊悚电影。

从科学的角度看,异形:契约呈现出了这一系列电影中此前未有的迷人科幻概念。虽然其中有不少好莱坞娱乐元素的料,我们还是认为这部电影不错,以惊悚的形式让我们接触到新的科幻概念。

本文译自 conversation,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。Michael Milford&Juxi Leitner


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TOTAL COMMENTS: 24+1

  1. 3455907

    哇靠,就我一人看到么

    [0] XX [10] 回复 [0]
  2. 3455908

    果然是啊,哈哈哈哈哈哈

  3. 双黄蛋
    @3 months ago
    3455913

    上映日期:快了

    [46] XX [0] 回复 [0]
  4. 毛毛球
    @3 months ago
    3455915

    第一幅图超棒

  5. 3455949

    期待啊。。。这片。。。等了好久了。。。

  6. 逃避者
    @3 months ago
    3455953

    好吧,我把标题理解成了“从契约的角度去科学地探讨异形”→_→

    [14] XX [0] 回复 [0]
  7. 3455960

    今天看了异形:契约,很不错的片子,比上一部“普罗米修斯”好太多了。

  8. 3455969

    科学角度看科幻片,不错不错

  9. 3455974

    看完啦,最后上飞船的是David不是Water

  10. 3455981

    上周看的,这个片子里每一任leader都智商下线,说实话我还是挺想看一部主角用尽各种努力斗智斗勇最后还是绝望的失败的异形片,现在这种我觉得对异形来说游戏难度好低……

  11. 3456000

    评价还是一般的,想看关于工程师的剧情、关于人类、异形真正起源的,这一部刻意的排除了这些,即使从纯粹的异形片来看,这一部也是一般,各种智商下线、剧情硬伤,没什么新意。。

  12. 3456002

    @天下: 也许因为这个是异形电影,不是异形游戏?前几部暂且不论,这一部里的人都是普通人,商船船员或保安那种级别的,他们的智商显然无法应付异形。电影中唯一智商超群的是个反派。没有智勇双全的英雄,没有舍身取义的勇士,也没有可歌可泣的斗争和胜利。面对完美智商、完美体能的反派,这些人就像羔羊一样被逐个屠杀。这种黑色的电影显然不会有太多观众喜欢,但也有它的魅力所在。

  13. 3456026

    @天下: 异形的能力本来就一般。第一部是运输船根本没武器。第二部是几个陆战队深入异形老巢被异形海包围最后还是反杀了。第三部都是囚犯没武器。第四部是日常作死flag的研究机构。普一一群探险家。每部标配反骨仔。

    人类智商不下线的话异形根本没机会啊。

  14. 龙笑九天
    @3 months ago
    3456027

    小彩蛋 上映日期:colt

  15. 3456148

    @天下: 领导和一般员工的行为准则是不同的,领导的行动比起一般员工限制更多。这就是为什么很多企业普通员工都清楚的事情领导总是反应迟钝。

  16. 玄武岩脑袋
    @3 months ago
    3456182

    观众变得挑剔了,以前可以把大家哄住的恐怖场面如今会被大家反复研究,最后一点都不恐怖了。制片方又要制造场面,于是就出现了智商下线的各种桥段

  17. 钟离鸿
    @3 months ago
    3456233

    怎么说呢,关于玻璃的那个,单纯钢化玻璃会被用于飞船的窗口吗……现在随便找辆车都知道至少贴个钢化膜来强化一下吧,那么用更厚更隔热也更结实(承受和分散更大的撞击能量)的复合材料不应该是飞船的标配么。。。

  18. 羽零零
    @3 months ago
    3456314

    给一个下载地址吧

  19. xaero_dillon
    @3 months ago
    3456353

    煎蛋——网络画师启航的地方

  20. 我看见你们了
    @3 months ago
    3456536

    第二张的抱脸虫和异形超载鸡超萌

  21. 3456565

    还没看呢,不过预告片见到异形爆后背更不合理啊。

  22. 浅蓝传说
    @3 months ago
    3456889

    特意留言给这篇的配图点赞,尤其是第二张抱脸虫鸡

  23. 游游游客
    @3 months ago
    3457644

    第一个题的假设就有问题,懒得往下看了:100kg的脑袋从12.5m/s到完全静止只用了0.001秒,这一定是个完全没有弹性的晶体了。我不玩了,你们继续编。

  24. 无头女尸
    @3 months ago
    3458331

    这期画的也太好了

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