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《復仇者聯盟3:無限之戰》中最強的是雷神索爾?(不戴手套的話)

余海峯 David
・2018/05/08 ・2059字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 532 ・七年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

前方有大劇透,不想被雷請速速左轉離開!source:IMDb

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如果你已看過《復仇者聯盟3:無限之戰》,想必已經知道……

確定不離開囉?正片要開始囉。source:IMDb

——————最終劇透封鎖線——————

好了,如果你還未看過,請馬上點擊「上一頁」。

source:IMDb

電影中,身為奧丁之子的雷神索爾為了打敗薩諾斯(Thanos,也譯為滅霸、魁隆)為眾人復仇,與銀河守護隊的火箭浣熊和格魯特來到尼德威阿爾(Niðavellir)找矮人鐵匠幫忙鑄造新的雷神之鎚「風暴毀滅者(Stormbreaker)」。

根據威漫官方資料,舊的雷神之鎚「妙爾妮爾(Mjölnir)」是由「Uru金屬」鑄造的。天體物理學家尼爾.德格拉斯.泰森(Neil deGrasse Tyson)猜測Uru金屬可能是中子星的核心物質,即超導超流簡併態,不過後來一位北歐神話教授指出這是錯誤的猜測。(順帶一提有趣的是,泰森曾在DC超人電影中飾演他自己XD)

source:imgur

然而,尼德威阿爾上的矮人幫忙薩諾斯鑄造無限手套之後,就被全部殺害,剩下的一人也被奪去雙手,只能以金屬義肢代替,失去了鑄造武器的能力。這個工廠以一顆「垂死的恆星」作為能量來源,可是工廠已停止運作,而失去雙手的矮人亦無法修理。索爾必須修好工廠,並協助矮人鑄造出風暴毀滅者。

雖然這些劇情好像很公式化,但也正好令我們能試試估計一下察索爾的力量到底(至少)有多強!

讓我們來算算索爾的力量到底有多強吧!source:IMDb

官方並沒有解釋「垂死的恆星」到底是指什麼,不過從覆蓋著恆星的工廠大小,我們可以假設這是一顆中子星。中子星是恆星演化的其中一個終點。高質量恆星的核心形成鐵元素時,會失去抵抗重力的氣體和輻射壓力,恆星外殻就會坍縮,與密度極高的核心碰撞反彈,在幾秒鐘內釋放出比整個銀河系所有恆星更多的輻射。這個過程就是超新星爆發。

超新星爆發後,恆星大部分質量都會被拋到宇宙深處,成為孕育下一代恆星、行星,甚至生命的星塵。剩下來的核心有可能變成中子星,直徑通常只有約20公里,大概一個紐約市的大小,可是質量卻相當於一兩個太陽。由於中子星密度極高,它的表面溫度也非常高,大約為60萬度。

密度高也就代表重力強。從電影中估計,索爾打開覆蓋中子星的閘門時,離開中子星的距離頂多只有幾百米。假設該中子星與我們的太陽一樣重,並且半徑為10公里,那麼在其表面100米高的距離,重力就是地球表面的1千3百億倍!能夠在1千億倍的重力下徒手打開能抵受中子星重力的巨大閘門,索爾的力量已經不是任何生物能夠比較的吧!

「最強復仇者」明顯是索爾啊,東尼.史塔克!

這…強的吃手手啊。source:IMDb

我們知道一個物體所輻射出的光譜與其表面溫度有關,這就是馬克斯.普朗克(Max Planck)在1900年發現的黑體輻射定律(Blackbody Radiation Law)。例如我們都知道在煮食時,溫度較高的火的顏色偏藍,較低溫的火則偏紅,因為黑體輻射光譜的峰值會隨溫度移向偏藍、較高能量的光。又例如我們的太陽表面溫度約為6千度,其黑體輻射光譜峰值位於綠色可見光。

恆星光譜。source:PanSci
  • 一個小小的測驗題:既然太陽光譜峰值在綠色,為什麼我們見到的太陽是橙紅色的?

表面溫度為60萬度的中子星,其黑體輻射光譜峰值已遠遠超出可見光範圍,位於X射線的波段之內。因此,中子星釋放的能量,絕大部分是X射線。X射線能量非常高,是比紫外線更致癌的輻射。索爾是有帶特製的防曬油的吧?

利用斯特凡—波茲曼定律(Stefan-Boltzmann Law),我們可以計算出不同表面溫度的恆星釋放出的輻射功率。而根據計算,中子星表面的黑體輻射功率為每平方米7千萬億億億瓦!與之比較,地球每平方米接受太陽照射的功率只有,呃,1千多瓦……

  • 除了黑體輻射,其實中子星還有以其他方法產生的輻射,例如由極強磁場產生的同步輻射等,在此暫且不提。

就算不計其極強的重力,索爾能夠抵受7萬億億億倍的太陽光輻射而不被烤成一堆基本粒子,根本就已經是逆天強橫好不好!而且實際上,根據廣義相對論,中子星附近的時空會被扭曲至極端狀態,反方向輻射也會照到索爾身上,因此實際數字會比以上計算更多!

索爾能夠抵受太陽光7萬億億億倍的輻射而不被烤成一堆基本粒子,根本就逆天強啊!source:IMDb

物理證明,最強復仇者雷神索爾,實至名歸!

文章難易度
余海峯 David
18 篇文章 ・ 17 位粉絲
天體物理學家。工作包括科研、教學和科學普及。德國馬克斯・普朗克地外物理研究所博士畢業。現任香港大學理學院助理講師。現為《立場科哲》科學顧問、《物理雙月刊》副總編輯及專欄作者、《泛科學》專欄作者。合著有《星海璇璣》。

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你長得真的很「雷神」?關於《復仇者聯盟4》的驚奇索爾
雷雅淇 / y編_96
・2019/04/24 ・1882字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 500 ・六年級

「哎,你跟雷神索爾長得很像耶。」 

當你跟朋友看完電影之後他對你說這句話是不是誇獎,完全取決於你跟他一起看的是哪一部漫威的電影(或者是在哪個平行宇宙)。

以下有大大劇透,請還沒看完復仇者聯盟4的人趕快左轉,泛科學編輯部承受不起「一時劇透一時爽 但似乎一直劇透一直爽」的罵名XD

雷神索爾在《復仇者聯盟4》到底發生了什麼事?快去電影院看看吧!source:IMDb

_____ 防雷分隔線_____

確定不走人?那要打雷囉。source:IMDb

_____ 再來一層防雷分隔線,雷神索爾要打雷囉_____

 

說到漫威電影的肌肉擔當,美國隊長和雷神索爾一直以來都不分軒輊。

但在《復仇者聯盟4》裡,五年後的索爾是個宅在家裡喝啤酒、打遊戲 還有中二病發作的亂嗆聲 、hen聽媽媽的話 的廢宅,身材也都走鐘了(但還好親媽還認得出來)。這樣的廢宅索爾是怎麼煉成的?組成阿斯嘉星際異攻隊聯盟跟星爵爭頭頭的他,有辦法不用時間旅行、就恢復往昔的身材嗎?

喝酒會容易有「啤酒肚」?飲酒與肥胖的距離

飲酒與肥胖之間的距離或許和我們與惡一樣,有關聯卻很難明晰定義兩者之間的關係。很多因素夾在它們之間,包含喝酒的型態、攝取量、種類、飲食習慣、基因和運動強度等等。

source:Alan Levine @Flickr

首先,「酒精會抑制瘦體素 (leptin)、類升糖素胜肽 (glucagon-like peptide-1)、血清素 (serotonin) 的作用,讓人減少飽足感;也會提升內生性類鴉片 (endogenous opioids) 和神經胜肽 Y (neuropeptide Y) 的分泌,而使食慾增加。」有研究統計發現當你餐前喝點酒會有開胃的效果,讓正餐吃得更多。

除此之外,也不要忘記,酒精本身也是熱量來源,一公克的酒精約能產生 7 大卡的熱量,人們往往會忘記酒精有熱量這件事情而使熱量攝取增加。當人體無法儲存酒精時,其也容易被代謝、因而減少了身體去氧化脂肪成熱量的機會。

不同種類的酒對於體型也會有不一樣的影響。如果是啤酒的話,歐洲癌症及營養調查 (European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition, EPIC) 發現其會增加男性腰圍,卻對女性腰圍較無影響,但整體來說,關於啤酒是否會增加 BMI 或是腰臀比則尚未有定論。

而針對酒精濃度高於 40% 的烈酒,許多研究支持喝的酒量越多,體重、BMI 和腰臀比都有明顯增加的趨勢。而跟前述兩者不同的是,紅酒和體重與體型之間存在著非線性關係,有些研究顯示如果少量飲用可能比完全不喝的人相比有較低的 BMI 值。飲酒習慣的話,多量少次的豪飲比少量多次的飲酒方式更容易讓體重增加。

索爾看來什麼都喝,還一直喝,看來……神體有點令人擔憂?

索爾不是沒有六塊肌,只是坐著脂肪在堆積?

除了喝酒之外,五年後宅在家的索爾,顯然就是顆沙發馬鈴薯。也有一些關於沙發馬鈴薯的研究,指出這樣的生活習慣其實對人體健康是有害的(但對神體就不太確定了)。例如發現每天花4小時坐著看電視的人,死亡率比不到 2 小時的人高出 46%。也有研究指出,每天久坐超過 12 個小時的人,罹患糖尿病與心血管疾病的風險是正常人的兩倍。

那該怎麼辦呢?近期也有研究發現只要每天花 20~40 分鐘運動,其實就可以抵消久坐所帶來的後果。

那麼他的六塊肌會像瑞凡一樣回不去了嗎?健身不是讓脂肪變成肌肉,所以肥胖也不是肌肉換成脂肪,而是夾在皮膚以及肌肉之間的脂肪量增加了。所以六塊肌是回得來的,但除了運動,其實減少脂肪組織最好的方法是透過飲食。

所以若索爾的神體跟人體相似的話,少喝酒、健康飲食、多運動,或許我們就會在下一集「星際異攻隊」或是「雷神索爾」裡看到恢復身材的索爾囉(所以我說他的鬍子可以剃一剃嗎!)

  • 註:原有雷版標題「親媽還認得嗎?關於《復仇者聯盟 4》的雷神索爾 」

參考資料:

雷雅淇 / y編_96
37 篇文章 ・ 821 位粉絲
之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。

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人人都不能拿起雷神之鎚,因為它是來自中子星的超導材料!?
余海峯 David
・2018/01/02 ・2613字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

根據北歐神話,雷神索爾(Thor)擁有一把名叫妙爾尼爾(Mjölnir,也稱雷神之鎚)的鎚子。在美國 Marvel 漫畫和電影之中,地球上只有索爾能夠拿起妙爾尼爾(不過後來各式各樣的人,像是幻視和美國隊長都可以拿起來或是讓他們動一下。),並且能夠放出強勁的閃電攻擊。

雷神索爾(2011)@IMDB

古代神話當然沒有給予任何科學解釋。根據 Neil degrasse Tyson 的猜測,妙爾尼爾可能是以中子星的物質製成的。中子星究竟是什麼?為何能夠賦與妙爾尼爾這麼神奇的力量?

  • 編按:根據Marvel Comics的設定,妙爾尼爾是用「uru金屬」所製成、它是由鐵匠Etri用一顆垂死之星的中央所鍛造而成的。因此 Neil Tyson推測妙爾尼爾如果是用中子星物質所製成,它的重量的確重到「凡人」無法拿起啊。
    資料來源:
    FINALLY, SCIENCE EXPLAINS WHY NO ONE CAN LIFT THOR’S HAMMER
soure:IMDb

那麼,神秘的中子星是怎麼誕生的呢?

創造妙爾尼爾的起源,是個關於恆星誕生和死亡的故事。很久很久以前,在非常廣大的宇宙空間裡面,有一片非常巨大的星際塵埃雲。這片星雲裡的物質來自宇宙大爆炸之後產生的原子,其中絕大部份都是氫。

行星際塵雲(英語:Interplanetary dust cloud)是瀰漫在太陽系的行星空間與其它行星系空間的宇宙塵(漂浮在太空中的小顆粒)。圖/ assignmentpoint

星雲內某個區域氫原子比較密集,而這個區域的重力比較強;隨時間過去,區域附近的氫原子慢慢地互相越靠越近,逐漸形成一顆原恆星。最後,附近以光年計的氫原子都落入這個原恆星之中。原恆星越來越巨大、溫度與密度越來越高,直到有一刻,氫原子核因為互相太過靠近而熔合在一起成為氦原子核。核熔合會放出強烈的能量,恆星就這樣誕生了。

這顆恆星的質量是太陽的幾倍至幾十倍,經過幾千萬到幾億年,這顆巨大的恆星裡面的氦又會結合成碳、氧、矽等等比較重的原子。直到開始熔合成鐵之時,由於鐵不會再熔合,恆星逐漸失去核熔合放出的能量所造成的壓力。沒有壓力抵抗重力,恆星就會變得不穩定。最後,它的核熔合燃料會消耗坮盡,完全失去來自內部的壓力,開始向內坍縮。

當恆星外殼坍縮到撞上核心時,物質會被反彈開去。這次反彈非同小可,極大量物質以非常接近光速被拋向外太空。這就是威力大得足以使整個星系百億顆恆星的光統統比下去的爆炸——超新星爆發。

  • 超新星是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸,而在這段藝術家製作的縮時影片中集合了許多遙遠的星系,偶爾可以看見超新星,而且每顆爆炸的恆星,其亮度都短暫的超越了其所在星系的亮度。(影片來源:wikipedia

很多物質會被超新星爆發拋向外太空,在這過程中又會結合成更多比鐵更重的元素。被超新星爆發拋出的原子,就會成為下一代恆星和行星的原材料。構成我們的太陽系的物質都是來自於這樣的超新星殘骸。太陽系中所有行星、地球上所有物質、生物,都來自超新星爆發;所以,我們都是名符其實的宇宙星塵(超浪漫的啊)。

但妙爾尼爾也會讓地球變成中子星?!

恆星核心未必會被超新星爆發炸得完全粉碎。如果剩下的物質太多,沒有任何力量能夠抗衡重力坍縮,它就會變成黑洞,是通向時空終點的不歸路。然而,如果殘留下來的核心質量介乎約0.6至2倍大陽質量的話,原子核裡的質子就會和電子合併成為中子,中子與中子之間產生的壓力足夠抵抗重力坍縮。一顆中子星就此誕生了。

中子星的模型。圖/Robert Schulze @wikipedia

中子星非常細小,尺寸大約等於一個紐約市。想像把整個太陽塞進這麼細小的空間裡,就能夠大致想像中子星的密度有多高。在地球上,每茶匙物質只有幾克重;而在密度極高的中子星上,每茶匙物質卻可重達幾億公噸。

如果妙爾尼爾是由中子星物質所造成的話,地球上的人類沒有一個能拿得起,也是合情合理的。然而,妙爾尼爾明顯被輸入了超越現代科學所能理解的法術,否則妙爾尼爾應該會直接衝破地殼,沉到地球核心,更遑論索爾能把妙爾尼爾掛在牆上、放在桌上了。

被放在桌上的妙爾尼爾。source:Youtube

這樣的話,地球上的一切物質亦會跟著坍縮落到由妙爾尼爾之上,變成一顆中子星。

妙爾尼爾其實是科學家夢寐以求的室溫超導體?!

普通物質在導電的時候,電子會在原子之間流動,過程中會因為有電阻而流失能量,如果沒有持續輸入能源,電流就會停止。上世紀以來,科學家陸續發現了很多物質在極低溫度下,其電阻值會變成零,稱之為超導體。超導體裡的電流能夠在不消耗能量的情況下流動,如果能夠找到在室溫中也能保持超導特性的物質,將是科學家和工程師夢寐以求的材料啊。

超流體是一種物質狀態,特點是完全缺乏黏性。如果將超流體放置於環狀的容器中,由於沒有摩擦力,它可以永無止盡地流動。圖/ Aarchiba@wikipedia

在中子星裡的中子,由於彼此非常靠近,就會出現一些量子力學效應。其中一個神奇的特性,就是中子會變成所謂的超流體,能夠自由地在中子星裡流動。中子星之中亦存在著一些未有變成中子的原子核,由於原子核裡的質子帶有電荷,中子星裡的物質其實是處於超流、超導狀態!

以中子星物質製成的妙爾尼爾,應該也有著超導特性吧。這也就能解釋為什麼索爾能量使用妙爾尼爾放出強大的閃電,在電影《復仇者聯盟》中索爾曾用這一招消滅了不少來自外太空侵略兵團。看來,雷神索爾的落雷攻擊比基路亞和比卡超的更強啊,不愧為北歐神話的戰神!不過,這麼厲害的武器,索爾應該不會把它交給科學家研究吧。

雷神索爾:諸神黃昏(2017)@IMDB

很可惜妙爾尼爾已經在《雷神索爾:諸神黃昏》之中被破壞了,不論是科學家和索爾都要好好繼續努力啊!

  • 眾人把玩妙爾尼爾的片段。
余海峯 David
18 篇文章 ・ 17 位粉絲
天體物理學家。工作包括科研、教學和科學普及。德國馬克斯・普朗克地外物理研究所博士畢業。現任香港大學理學院助理講師。現為《立場科哲》科學顧問、《物理雙月刊》副總編輯及專欄作者、《泛科學》專欄作者。合著有《星海璇璣》。