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電影中的科學:《環太平洋》

文/Helen Pilcher;譯者/高英哲    

「怪獸」長得越大,骨折的風險就越高,散熱、輸送氧氣也會出問題。
(警告!本文洩露劇情)

大家常在酒吧爭論不休的話題是:甲乙對決誰會贏?若是八十公尺高的機器人,對上要消滅人類的異次元巨型兩棲動物,你會把賭注押在機器人身上對吧?但要是巨型怪物越長越大呢?這就是導演吉勒摩‧戴托洛(Guillermo del Toro)在電影《環太平洋》(Pacific Rim)裡設定的情況。人類得對抗高達數百公尺的「怪獸」(Kaiju)大軍:這些不斷增生的巨獸最大的嗜好,就是把知名地標當點心一樣吃掉,而人類能夠與之抗衡的最後防線,則是叫做「機甲獵人」(Jaeger)的巨大機器人。

不過在生理的限制下,「怪獸」(或者任何生物)實際究竟能長到多大?伽利略在1638年提出平方立方定律時,可能就思考過這個問題了。比方說動物的體型變成兩倍時,其表面積只是以平方增加,體積卻是以立方增加,這就會產生各種問題:骨頭的表面積只增加為四倍,卻要承受八倍的體重。所以「怪獸」長得越大,骨折的風險就越高,而你想給那氣呼呼的傢伙上石膏,簡直就是在玩命。肌肉與軟骨很可能撐不住這種體型,而身軀那般龐大,皮膚相對面積卻不夠廣時,散熱也會出問題。此外還得煩惱怎麼為這麼巨大的身軀輸送氧氣。「總會有地方開始出錯,」英國布里斯托大學的恐龍專家麥克‧泰勒(Michael Taylor)說,「問題在於,什麼地方會率先出問題?」

地球史上體型最大的動物是現存的藍鯨,最重可達一百七十公噸,牠利用海洋的浮力來支撐自己的體重,避免平方立方定律可能造成的傷害。地球史上體型最大的陸生動物是恐龍,牠們有自己獨特的適應方法,巧妙地避開了體型過的問題。長頸、八十公噸重的阿根廷龍具有類似鳥類的呼吸系統,在吸氣和吐氣時都能攝取氧氣,相當有效率;牠嚼都不嚼就大口吞下每日所需的成噸食物,滋養牠那巨大的身軀;此外,牠的骨頭充滿孔隙以減輕重量,相對較小的頭部不會壓斷頸子,還有直立的四肢支撐全身重量。

研究者綜觀各種因素,估算出最大型的陸生動物,體重大概會落在一百到一千公噸之間,而不會長到像「怪獸」幾千公噸那麼重。「那壓根就是辦不到的事。」泰勒說。當然啦,這些體型限制可能不適用於流血會流出阿摩尼亞,還能自爆的不明外星生物,不過起碼就目前而言,我們很高興知道「怪獸」仍然只能在電影世界裡囂張。


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