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2021年7月31日 星期六

《比宇宙更遠的地方》及其背後的科學——你不可不知的科幻動畫(一)

原文同步刊載於泛科學

我們距離宇宙有多遠?如果你開車往正上方的天空行駛,以高速公路的行車速度,一個小時就能抵達外太空。

大氣層與外太空的分界線,目前並沒有全球統一的認定標準。國際航空聯盟(Fédération Aéronautique Internationale, FAI)將其定為海平面上方 100 公里處;美國空軍、以及美國國家航空暨太空總署(NASA)則以海拔 80 公里為交界——這麼近的距離,根本簡簡單單開車就到了呀!(不要瞎掰好嗎)

相較於宇宙的近,南極雖然在地球上,但是對絕大多數人來說,距離卻相當遙遠。2007 年,日本前太空人毛利衛被招待至南極的昭和基地後,講了句感想:「只要數分鐘就能抵達宇宙,到昭和基地卻要花數天;簡直比宇宙還要遠呢。」《比宇宙更遠的地方》(宇宙よりも遠い場所)這部動畫作品,描述的就是一群高中女學生努力突破現實困難,來到比宇宙更遠的地方——南極的故事。

《比宇宙更遠的地方》宣傳照。

(以下微科學劇情雷)

2019年7月8日 星期一

阿宅物理第7話——基礎交互作用與原力(第四部曲):原力決選

原文同步刊登於泛科學
在沒有很久以前、也沒那麼遙遠的銀河系裡…...[1]
為找出原力的祕密,我們探索了作為基礎交互作用的電磁力弱力、強力重力。然而,原力並不在其中,我們心裡也忍不住起了疑惑…...
星際大戰開頭必備的跑馬燈。(圖片來源

在前三回,我們討論了目前已知的四種基礎交互作用(電磁力弱力、強力重力),以及它們的基本原理。很可惜地,當中並沒有原力。不過,在這四種基礎交互作用中,有沒有可能存在著與原力性質類似的力呢?

2017年1月25日 星期三

阿宅物理第6話——基礎交互作用與原力(第三部曲):反重力全面進攻

(原文同步刊載於泛科學

在沒有很久以前、也沒那麼遙遠的銀河系裡……[1] 為找出原力的祕密,我們發現了作為基礎交互作用的電磁力、弱力和強力。然而,在這過程之中,卻有股神秘的力量,尚未顯露其真面目。它的無遠弗屆與威力,遍及宇宙的每個角落……
星際大戰開頭必備的跑馬燈

在科幻文本和動漫、電玩裡,重力一直是屢見不鮮的題材。古早以前,人類就已夢想能夠騰雲駕霧[2]、或者擁有翅膀[3]飛上青天;飛機發明後,我們更進一步希望能對抗引力、脫離地球——於是我們有了火箭和太空船。不過,飛機與火箭的原理,均是藉由產生新的推力,來抵銷地心引力的束縛;也因此,希冀從根本阻絕重力、甚或創造出反重力的嘗試,在歷史上一直方興未艾。更何況,就算不考慮重要性,反重力三個字聽起來就是酷呀!!在漫畫〈哆啦A夢〉(舊譯:小叮噹)裡,哆啦A夢便是因著腳底的反重力裝置而懸浮在三釐米的空中,以至於腳底不會被弄髒

漫畫裡,針對哆啦A夢腳底反重力機能的說明

2016年10月14日 星期五

阿宅物理第5話——基礎交互作用與原力(第二部曲):光子力乍現

在沒有很久以前、也沒那麼遙遠的銀河系裡……[1] 為了深入解析原力的祕密,我們回顧了基礎作用力之一的電磁力。不過,就像星際大戰需要許多部曲才能講完整個故事,除了電磁力,宇宙中尚有其他神秘力量,等待人類的發覺……
星際大戰開頭必備的跑馬燈

        大抖宅小的時候(其實沒有很久以前,真心不騙),要說最受歡迎的熱血動畫,無敵鐵金剛大概必定會被提到[2]。每次看鐵金剛與機械獸對決,大抖宅都忍不住硬了(當然是拳頭),巴不得馬上化身主角跟惡勢力一決高下。當時雖不覺得奇怪,但現在仔細想想,就會發現動畫設定裡的玄妙之處。主角兜甲兒(舊譯:柯國隆)所在的光子力研究所(舊譯:原子光研究所),到底是在研究什麼?無敵鐵金剛的動力又是從何而來?機體上可沒接插頭,也沒看過電池。

〈無敵鐵金剛〉動畫裡的光子力研究所和無敵鐵金剛

        一切的答案就是光子力!原作動畫設定裡,無敵鐵金剛的開發者(主角的祖父)在富士火山帶的地層發現了新元素Japonium[3],所謂的光子力即為「在Japonium核分裂的過程中所抽出的光能量[4]」。

        問題來了,這可能嗎?為了一探究竟,我們必須先了解什麼是核分裂……

2016年1月4日 星期一

阿宅物理第4話——基礎交互作用與原力(首部曲):穿牆術的威脅

(原文同步刊載於泛科學


在沒有很久以前、也沒那麼遙遠的銀河系裡…[1]行星地球上的住民,發展出還算不上高度的文明。他們察覺宇宙中充滿了能量和神秘力量,便將這些力一一分類並取了名字…
星際大戰開頭必備的跑馬燈

        星際大戰裡,隨心使用原力(The Force)可說是絕地武士(Jedi)的必備技能,主角天行者路克(Luke Skywalker)在修煉時可也花了不少苦功學習。只要道行夠深,不但可以隔空操控物體,甚至能將太空船懸浮。大抖宅小時候看絕地武士使用原力都忍不住覺得真是帥呀,老皮。為了更深入掌握原力,便在物理系接受日復一日的嚴格訓練。雖然至今尚未成為獨當一面的絕地武士,倒是能先跟大家談談力的基礎知識。

2015年11月25日 星期三

阿宅物理第3話——物質結構與鍊金術

(原文同步刊載於泛科學


        先前,人稱(?)物理界蔡頭的大抖宅,向大家介紹了反物質的箇中奧妙,卻也帶出讓人困惑的問題:為何宇宙中的反物質這麼稀少?物理學家因此提出許多理論,試圖揭開這個謎底。然而,組成物質與反物質的粒子其實相當多樣,特性亦不相同;於是,物質比反物質多的現象,也可能隨著粒子種類的區分而有不同因素,如果不追根究柢,就太辜負了阿宅的熱血!大家是否如鋼之鍊金術師愛德華‧愛力克[1]一樣,準備好探求物質的原理了呢?Go!

<鋼之鍊金術師>主角愛德華‧愛力克描述的科學家(出處:單行本第一卷)

2015年9月15日 星期二

阿宅物理第2話——正反物質湮滅與陽電子砲

(原文同步刊載於泛科學

         前一回,我們討論了第十二使徒製造的狄拉克海[1]與反物質——但仍存在未解的謎題:為什麼四號機啟動 $S^2$機關發生意外後,狄拉克海會讓整個「聯合國直屬特務機關NERV第二支部」及23778平方公里的內華達州消失呢?為了解釋這個現象、並滿足內心的阿宅魂,我們得更深入地從反物質的特性開始探索……

2015年8月24日 星期一

阿宅物理第1話——反物質與狄拉克海


        (原文同步刊載於泛科學

       就在不久前的2015年6月22日,第三使徒薩基爾(Sachiel)襲擊了第三新東京市,製造狄拉克海的第十二使徒亦將出現,人類面臨空前的危機…[1]

       等等!看過<新世紀福音戰士>動畫的人,或許在心裡都曾有過這樣的疑惑:「狄拉克海?那是什麼?可以吃嗎?」然而,要解答這個問題,我們得回溯到上個世紀……