从科学看「蜘蛛人拦地铁」 英大学生:蛛丝确实够强韧
蜘蛛人将蛛丝喷向两旁大楼,以肉身阻挡失速的地铁,尽管这幕看起来很扯,多数人仍会想说,「没办法,他是超级英雄嘛。」英国莱斯特大学3名物理系学生则抱持怀疑态度,尝试从科学角度检视它的可能性。
▼科学角度看「蜘蛛人拦地铁」。(图/取自dvice)
莱斯特的学生富有科学精神,先前曾计算蝙蝠侠滑翔翼的设计,推论出他会在落地时摔死。这次他们将列车型号、速度、煞车时间等全部考虑进去,最终得出一项结论:以地球现存蜘蛛的蛛丝强韧度,确实有可能提供足够弹力。
不过有3点限制条件,使电影情节难以在现实中发生。首先,必须具备蜘蛛人的体能强度;其次,蛛丝要在极短时间内找到牢固的定点结成网;最后,即使是经过辐射异变的蜘蛛,依然无法展出超过5公分厚的蛛丝。
以下为计算所需的数据:‧列车由4节R160型列车组成,每节最多承载246名乘客,总质量假定为20万公斤。‧列车全速行驶中,每小时可达88.5公里。这也代表蜘蛛人在结网拦车时,列车处于试图加速的过程中。‧根据电影时间,蜘蛛人花50秒让列车完全停止。由前述几点条件得知,蜘蛛人的网可抵挡30万牛顿的力。‧为了停住列车,蜘蛛人总共射出6束蜘蛛丝,每束宽约5公分、长约15至18公分。‧已知列车速度、列车停下时间,可以计算出列车总行驶路程为615公尺。‧列车停止后,并未受蛛丝反弹回去,表示蛛网还在弹性限度内。
莱斯特学生根据上列数据,建立一个杨氏弹性系数(Young's modulus),蜘蛛人的蛛丝为3.12GPa(十亿帕斯卡)、材料塑性为每立方公尺500MJ(兆焦耳)。以弹力来说,蜘蛛人的蛛丝并不出色,因为圆蛛科可结出杨氏系数达12Gpa的网;材料塑性就强了,比制作液体防弹衣的特殊纤维(约33MJ/m^3)强上十数倍,不过仍在全球最强韧蜘蛛丝的范围内。