歡迎來到科學說,這是中國日報的一檔科普節目。
今天,我們來聊聊最近火遍全球的電影《哪吒2》裡幾個名場面。
哪吒重塑肉身為什麼用藕粉
在電影第一部的結尾,哪吒和敖丙的肉身在天雷中被摧毀,但他們的魂魄被太乙真人用七色寶蓮(一朵蓮花)保住,最終得以重生。
At the end of the first Ne Zha movie, Ne Zha and Ao Bing's physical bodies were destroyed by heavenly thunder. Still, their souls were preserved by the immortal Taiyi Zhenren using a seven-colored lotus flower, allowing them to be reborn.

第二部的開頭,太乙真人用藕給哪吒和敖丙重塑身體。為什麼是藕呢?
At the beginning of the sequel, Taiyi Zhenren uses lotus roots to reconstruct the bodies of Ne Zha and Ao Bing. But why lotus roots?

除了藕在中國文化裡有迴圈與重生的象徵,而且在拓撲學的理論中,蓮藕和人體具有同胚關係。
Aside from its symbolic meaning of regeneration in Chinese culture, in topology theory, lotus roots and the human body share a homotopic relationship.
topology:拓撲學,是研究形狀和空間的學科,重點關注在連續變形(如拉伸或彎曲)下保持不變的性質。
比如,咖啡杯和甜甜圈也有同胚關係,意思是不需要撕破和粘合,單憑拉伸和彎曲,就能把杯子變成甜甜圈的形狀。這種結構上的關係正是同胚的核心。
我們再回到電影裡用蓮藕“煉”成人形的腦洞,原來真有幾分道理!
想象一下,蓮藕內部縱橫交錯的孔洞正如微縮版的人體血管、氣管。在這個科學知識背景下,用蓮藕來煉人形,而不是蘿蔔、黃瓜,是不是有了幾分道理?
那為什麼要用火煅燒才能煉成人形呢?

藕粉漿是一種非牛頓假塑性流體。三昧真火的高溫讓藕粉完成從“稀湯寡水”到“瓷實肉身”的逆襲,也就是水分蒸發+澱粉交聯,形成緻密固態網路,類似煎餅從麵糊變脆皮。所以東海龍王才會說,“三昧真火補全了哪吒重塑身體時不足的火候”。
風火輪速度有多快
接下來咱們要上難度了,講講哪吒的高科技——風火輪。
有一位物理學家,看完電影做了專業計算,證明了風火輪本質上是一個相對論火箭,或者說是宇宙級噴氣揹包,且在給定假設的條件下算出了它的速度。
A physicist who watched the movie did professional calculations and proved that the Wind Fire Wheels are essentially a flame-jet rocket or a cosmic-level jet pack, and he even calculated its speed.

根據相對論火箭方程計算,在平坦時空中,如果我們忽略引力的影響,假設風火輪的噴氣速度為0.3倍光速,哪吒出發時帶了滿滿的燃料,飛到終點時燃料耗盡,總質量只剩出發時的1/6,那麼哪吒飛行的速度將會接近光速的50%。這速度什麼概念?兩秒多就可以從地球到達月球。
According to the relativistic rocket equation, in flat space-time, if we ignore the effects of gravity and assume the jet speed of the Wind Fire Wheels is 0.3 times the speed of light, with Ne Zha carrying a full tank of fuel at the start and depleting it by the end, leaving only one-sixth of the initial mass, Ne Zha's flying speed would approach 50 percent of the speed of light. What does this speed mean? It means Ne Zha could travel from Earth to the Moon in less than 3 seconds.
申公豹的“雷公鞭”威力多大
在電影中,申公豹手持“雷公鞭”以一敵萬,具有極大的威力。

據官方公佈資料,敖丙身高160釐米左右,申公豹高敖丙一個肩頭,我們估計他身高為2米左右。
根據劇照測算,裂空雷公鞭約有5個申公豹長,即長度可估算為10米。
受到一些科學家討論的啟發,咱們也做一個計算:
在標準大氣壓和均勻電場下,要擊穿空氣,需要的電場強度約為每釐米3萬伏特,這意味著,雷公鞭要擊穿10米的空氣,在理論上需要的電壓約為3000萬伏特,比目前全球執行的特高壓線路的最高電壓還要高近30倍。
Under standard atmospheric pressure and a uniform electric field, the electric field strength required to break down air is about 30,000 volts per centimeter. This means that to break down 10 meters of air, the theoretical voltage required for the Thunder Whip would be around 30 million volts, nearly 30 times higher than the highest voltage of the ultra-high voltage lines currently in operation worldwide.
公式:電壓=電場強度×距離=30000伏特/釐米×1000釐米=30000000伏特
Formula: Voltage = Electric field strength × Distance = 30,000 volts/cm × 1,000 cm = 30,000,000 volts
高壓長電弧的電流通常在數十安培到數百安培之間。假設“雷公鞭”的電弧電流為50安培,持續時間為0.1秒,則電弧能量為15萬千焦,相當於將近36千克TNT炸藥同時爆炸。
公式:電弧能量=電壓×電流×時間=3000萬伏特×50安培×0.1秒=150000 千焦
Formula: Arc energy = Voltage × Current × Time = 30 million volts × 50 amperes × 0.1 seconds = 150,000 kilojoules
是不是感覺這個簡單的鞭子科技含量滿滿了呢?
“海底煉獄”真的存在嗎
電影中的“海底煉獄”在現實中也有原型。目前全球海底分佈著近25000座火山,遠超陸地上的1500座。海底的岩漿溫度高達900℃-1400℃,海水根本撲不滅。
The Underwater Hell depicted in the movie also has real-world counterparts. There are nearly 25,000 volcanoes distributed across the seabed worldwide, far exceeding the 1,500 on land.The temperature of magma under the sea can range from 900 C to 1,400 C, making it impossible for seawater to extinguish it.
在地球大氣尚未富含氧氣的遠古時代,火山活動為深海提供了豐富的熱量和化學物質,而這些條件恰恰為原始生命的誕生創造了理想環境。
電影中被“鎖妖陣”困住的妖族,也許可以看作是深海極端生態的一種象徵。
章魚將軍為什麼能“自助燒烤”
再說點輕鬆的,還記得“自助燒烤”的章魚將軍嗎?這也不是瞎編的。

章魚屬於頭足類動物,它的腕足具有超強的再生能力,僅需幾周就可以再生出與原腕足功能幾乎無異的新腕足。
Octopuses belong to the cephalopod class, and their arms have a remarkable regenerative ability, capable of growing new arms with nearly identical functions within a few weeks.
章魚斷腕是一種高度協調的多層次生物學過程,更是其重要的生存策略。
科幻作品的想象力常常能激發科學家的靈感。章魚將軍的“自助燒烤”或許能為再生醫學帶來新思路;海底煉獄與三昧真火的設定或許也能啟發科學家設計出全新的深海探測裝置。
你還在電影中發現了哪些有趣的知識點,快來一起交流分享吧。
記者:閆東潔
實習生:石羽碟
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