零號機將朗基奴斯之槍投上月球需要多大的臂力？[第壹話]

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰文／田偲妤
• 美術設計／蔡宛潔

臺灣茶的黃金歲月落幕，臺灣茶下一步該去哪？

工作讀書累了嗎？轉換心情，喝杯茶休息一下吧！茶是我們生活中熟悉的飲品，更是歷史與文化淬鍊下的產物。臺灣曾經歷一段以茶作為外銷主力的茶金歲月，但隨著 70 年代後國內生產成本提高、匯率波動、產業結構改變等原因，臺灣茶逐漸在國際市場上失去競爭力。

茶金歲月落幕後，臺灣茶又何去何從？中央研究院「研之有物」專訪院內民族學研究所余舜德研究員，透過特展「跟人類學家喝茶去」，帶我們重回 70 至 80 年代的臺灣，了解「高山茶」與「茶藝」的興起如何為臺灣茶開創新局！

臺劇《茶金》帶我們回顧二戰後政局與經濟動盪的臺灣社會，劇中張家的原型是新竹北埔的姜阿新家族，自日治時期至 60 年代，靠著茶葉外銷創造茶堪比黃金的輝煌時期，卻在戰後面臨南洋茶產區崛起、茶葉削價競爭、投資借貸周轉不靈等一連串打擊，在國際市場上拚搏的最後身影令人無限惋惜。

臺灣茶的外銷之路於 70 年代中期後逐漸走到盡頭，但並沒有就此消聲匿跡，而是從傳統中開創新內銷市場與飲茶形式，自 70 至 80 年代後逐漸走入大部分臺灣人的生活，並再度走向世界。

在臺灣茶開創新局的過程中，「高山茶」與「茶藝」的興起扮演了關鍵角色。現在就跟著中研院民族學研究所余舜德研究員，從認識茶葉、學習泡茶與喝茶做起，了解茶金歲月後，臺灣茶文化出現哪些新創的傳統。

高山茶：品味高山的清香

想找一款具臺灣特色的茶品嗎？「高山茶」會是不錯的選擇！高山茶一般是指海拔 1000 公尺以上生產的茶。高山上午充足的陽光為茶樹生長所需，午後雲霧繚繞能減少曝曬、降低葉內茶鹼、咖啡因等苦澀物質生成，再加上日夜溫差大、平均氣溫低，讓茶葉生長較慢、葉片肥厚、果膠質含量高，製成茶後可轉化出豐富的滋味。

然而，並非使用高山茶菁製作的茶就是高山茶，正統的高山茶有其製作工序，是農政單位、製茶師傅與消費者長時間探索後，於 80 年代初期開發出的茶品。以鹿谷烏龍茶的製作工序為基礎，藉由降低發酵度，只施以輕度烘培，呈現高山環境賦予茶的特殊風味。今日市面上高達一半的茶品都是高山茶，也是平均價格最高的茶。

這股「清香」風潮一直延續至今，成為我們對高山茶最深刻的感官印象，更影響了其他茶品的製作，臺灣盛行的「部分發酵茶」紛紛降低發酵度。過去流行的高發酵、重烘培反而被形容成濃妝豔抹，趨近紅茶的濃厚味道及焙火香味蓋掉了茶的原味。

一棵茶樹，多元茶品

西方國家習慣喝全發酵的紅茶，日本喜好未發酵的綠茶，而臺灣則包含上述未發酵、全發酵茶品，更開發出介於兩者之間的「部分發酵茶」，如白茶、包種茶、高山茶、凍頂烏龍、鐵觀音、東方美人等眾多茶品。這些茶品的製作皆考驗製茶師傅對茶葉發酵程度的精準控制。

烏龍茶、包種茶、紅茶等茶品的分類主要基於製作工序，其實可用同一品種的茶葉做出各種茶。例如「青心烏龍」在臺灣可謂一枝獨秀，是製作凍頂烏龍、高山茶及包種茶的主要茶種，不過也有師傅用其製作紅茶、白茶及綠茶。

以文山包種茶的製作工序為例，剛採下的茶菁需先經過陽光曝曬，紫外線會促發葉內的化學物質開始與酵素作用。接著進行長達 10 小時左右的室內萎凋，讓葉內的水份由氣孔排出，茶菁內逐漸濃縮的化學物質也開始轉化出怡人的香味與口感。

師傅每隔數小時會進行「浪菁」，用鼻聞茶菁香氣變化、用手指攪動茶菁讓葉緣相互摩擦，破口有利氧氣進入，加速俗稱「發酵」的氧化作用。浪菁的時間與次數會依萎凋的進程逐漸增加，每個師傅各有其浪菁的手法與判斷的依據，而這也是師傅做出獨特茶香及滋味的秘訣。

當茶香達到高點就可以進行殺菁，以高溫破壞酵素，停止葉內的氧化作用，最後再經揉捻及乾燥。各種部分發酵（氧化）茶的製作過程大同小異，重點就在如何精準控制氧化過程，以製作出不同的風味。凍頂烏龍、鐵觀音等則會再烘焙，並依焙火程度烘出不同風味的茶品。

余舜德研究員從人類學的「文化分類」概念出發，說明任一種茶的問世，乃是文化與歷史的產物。舉例來說，光譜是連續的，我們稱某段波長的顏色為紅色，另一段是黃色，不同文化在連續的光譜上分出的顏色不盡相同。類似地，部分發酵茶在連續的發酵度上，切出不同風味的茶。不同文化找到的風味特色常不同，風味也常因著時空而變化。

臺灣茶經過專家、製茶師傅、消費者長時間交流、產生共識並歷經市場考驗，才能成為文化分類的一環，茶品的多樣性為其他地方所未見，也代表了臺灣文化的多元性。

從茶具來看臺灣茶藝

臺灣擁有種類多樣、風味別具特色的部分發酵茶品，相當適合以細緻的「工夫茶」泡法呈現。工夫茶發源於廣東潮州一帶，流行於閩南地區。跟隨閩南移民傳入臺灣後，一直是文人雅士習慣的品茗方式，並成為 70 年代「茶藝」發展的基礎。

工欲善其事，必先利其器！在認識茶藝之前，我們先回到源頭，認識工夫茶的傳統茶具。古代大戶人家擁有一套完整的工夫茶具組，包含閩南磚胎茶灶，可裝上磚胎涼爐與灌模煮水壺，再加入木炭來煮水，一旁還可收納煮水與泡茶的器具。

水煮好後，備上 1 只茶壺、3 至 4 只薄胎小杯，以及碗狀的「茶船」，就可以開始泡茶。茶船除了用來盛裝茶壺，也可避免泡茶時水流四處。因為在傳統工夫茶泡法中，為了維持茶壺的熱度，讓茶葉較快張開、釋放香氣，會將滾水反覆淋在茶壺表面預熱。喝茶時採取「小杯多巡」的方式，茶葉可以沖泡多次，利用小杯細細品嚐每泡茶的層次變化。

從欣賞茶具可發現，臺灣「茶藝」沿襲工夫茶傳統，也兼容日本茶文化，更自行發明多樣茶具。泡茶者可依照自身喜好選擇茶具，像是江蘇宜興的紫砂壺，或是日本的白磁壺，能以銀壺煮水，也可將鐵壺懸掛於自在鉤上，就著火缽煮水。

臺灣也發展出「茶海」，可先將壺中茶湯倒入茶海，再分到各個小杯之中，讓各杯濃淡一致。不銹鋼雙層茶盤曾流行一時，現於一些茶行仍可見；俗稱「隨手泡」的電壺煮水器，也方便我們享受居家泡茶的樂趣。

近年來，茶藝也向外傳播，對茶的原鄉中國產生顯著影響。究竟茶藝如何興起？有何不同於傳統工夫茶之處？

不是「茶道」，而是「茶藝」：臺灣新創的傳統！

「茶藝」一詞是臺灣茶界於 70 年代中到 80 年代初發明的新詞，標示臺灣茶文化的風格有別於日本正式、嚴謹的「茶道」。

我們常以「茶餘飯後」、「以茶會友」、「柴米油鹽醬醋茶」形容有茶相伴的日常時光。從古畫中也可看到「文人雅集」，文人們邊喝茶邊作詩、寫書法、欣賞古董或討論事情。由此可知，華人喝茶的風格存在生活當中，隨性自在，是一種生活藝術的體現。

「茶藝館」作為茶人齊聚交流的場域，在推廣茶文化上扮演關鍵角色，但是在營運初期遇到一個問題，那就是臺灣承襲自日本的喫茶店文化，臺灣又稱作「阿公店」、「茶店仔」。店家除了賣茶、咖啡、酒和餐點，還有女仕作陪，讓茶館一度被歸類為特種行業。

為了擺脫汙名，茶藝館一方面響應政府因應文革所推動的「中華文化復興運動」，將茶藝與傳統中華文化結合；一方面強調正派經營，籌組茶藝團體、舉辦茶藝比賽。

茶藝館老闆在賣茶之餘也身兼老師，教客人品茶、泡茶及事茶的方法，客人也會反覆練習，直到能心無所住、從容優雅地泡出好茶，這讓臺灣茶藝逐漸往美學化、藝術化與儀式化的方向發展。

打造屬於自己的風格

你可能會好奇，同樣是將泡茶與身心修養結合，臺灣茶藝和日本茶道有何不同？茶文化學者吳智和在《明清時代飲茶生活》一書中，清楚指出兩者在文化思想上的差別：

國人向來不輕言道，認為那是一種至為崇高的義理，茶是飯後餘事，謂之藝術猶可，若謂之道則遠矣。

因此，臺灣發展出的茶藝保有一種生活感，容許泡茶者創造屬於自己的美學風格。例如使用各種材質的茶具、在茶席與茶空間的設計上發揮創意，以木頭、鐵片、石板、磚塊等不同素材襯托茶具，茶桌可高、可低、也可席地而坐。

茶會也常搭配古琴、古典音樂、爵士樂、臺語歌曲，或現代舞蹈等其他藝術型態，深具儀式及展演性的茶會也常被稱為「劇場型茶會」。茶藝從日常生活藝術出發，近年的發展則愈見儀式性。

許多人也走進茶藝教室「學茶」，泡茶時需聚精會神，將水注拉高、有力量地沖入茶壺，且不能讓水滴到桌上。端茶給茶客時，手勢要優雅穩重，不能緊張抖動。這些看似理所當然的動作都需要長久靜心練習才做得好，一些茶人也積極賦予哲學思維，因而學茶不只是學習如何泡茶、品茶，也可說是一種修練身心的方式。

「身體規訓」也是茶會重要的一環。為了讓茶成為活動的重心，舉辦茶會時常要求茶客不擦香水、不聊八卦、手機關機、靜坐待茶，大家一起專心喝幾泡好茶。余舜德研究員將此互動稱作一種「無形的非正式契約」，參與者約束自己的身心，與茶人共同成就喝茶這件雅事。

由此可見，臺灣茶文化從早年的飯後餘事，轉變成強調美學、意境與哲思的喝茶儀式，也越來越有茶道的味道。

「身」入了解茶文化

余舜德研究員從打禪七的過程中，開始對「身體感」這個主題產生興趣，2002 年的一場茶會也讓他開始從身體感的方向探索臺灣的茶文化。

那場茶會提供了兩泡滋味非凡的頂級老茶，第一泡是「凍頂烏龍」，由知名茶師陳阿蹺製做的 20 年老茶；第二泡是「紅印普洱」，為雲南勐海茶廠生產近 50 年的老茶。這場茶會讓余舜德研究員開始關注「茶陳年風味」的課題。

過去認為，茶久放會產生質變，味道流失、出現怪味；曾幾何時，過去認為放壞掉的味道反被現代社會視為值得欣賞的風味。陳年的風味是在怎樣的文化及歷史背景下出現、被賦予價值，成為一個有趣的問題。

這個問題也關係到「文化如何形成」這個人類學長期關注的議題，我們通常會從環境、社會、人際交流等面向去分析成因，卻忽略了「身體學習」是形塑文化的最直接方式。「身體不只是經驗的媒介，更是掌握文化概念的關鍵」，想了解文化怎麼形成，就要先了解人們如何感受這個世界，以及感受的方式如何轉化。

余舜德研究員透過實際學習品茶與事茶，訓練自己鑑賞與品味不同茶品的感官能力，規訓自己事茶時，應具備的身體技能與心態，經由身體力行體會臺灣茶藝的文化內涵與發展趨勢。

近十年來，臺灣茶藝對中國的茶文化有很大的影響，某些中國茶人認為，許多傳統文化歷經文革浩劫而蕩然無存，臺灣還保存了中國茶文化傳統，因此積極向臺灣學習，來臺灣買茶具、茶葉，甚至來上課，臺灣的茶藝老師也大量前往中國教學。

一個原本只流行於閩粵地區的工夫茶傳統，在臺灣經歷創新後，反而對中國茶界產生全面性的影響。余舜德研究員分享對臺灣茶界的觀察與期許：

臺灣自 70 年代中期到現在，發展出「茶藝」這個「新創的傳統」。與傳統比較，茶藝有許多面向實屬新創，卻被今人視為原即如此的傳統。希望臺灣茶界能夠認知自身 40 年來的貢獻，共同確認臺灣茶藝的歷史定位。

臺灣茶文化在歷史長河中幾經波折，卻也在每一波危機中生存下來，以不同面貌重現世人眼前。有空來泡茶吧！我們喝的不只是茶，還是歷史與文化交織而成的無窮滋味。

鋼彈 v.s. 福音戰士！日本最具代表性的兩大「人型載人武器」動畫作品，堪稱世紀最大的決鬥。

《機動戰士鋼彈》是 1979 年在電視上播映，之後爆發性的大受歡迎。故事中，把人類乘坐在其中所操縱的機械，根據「將人類的能力擴大」的意思而稱之為 Mobile Suit（機動服）。如果沒有特別說明，「鋼彈」指的就是主角阿姆羅．雷操縱的 Mobile Suit「RX-78-2 GUNDAM」。

《新世紀福音戰士》則是於 1995 年在電視上播映的。福音戰士是用墜落在南極的未知生命體造出的人造人類，加裝金屬的裝甲而成為「泛用人型決戰武器」，只有適合的 14 歲少年少女才能搭乘並操縱。在此所說的福音戰士也多半是指主角碇真嗣搭乘的初號機。

無論哪一方，都是比既有的機械人更進步的東西，無法找出一個名詞概括這兩者。硬要從型態的機能共通點找個名稱的話，就只能用本文開頭所說的「人類型載人武器」吧。但是因為開發和運用的思想不同，所以鋼彈是 Mobile Suit，福音戰士則是泛用人形決戰武器。正因為兩者都背負著各自的世界觀，才令人想知道哪邊比較強！

體格差異極大

首先想說明的是，Mobile Suit 和泛用人形決戰武器二者有著極大的體格差距。根據《超級機械人畫報》（竹書房出版），兩者的性能諸元如下：

• RX-78-2 GUNDAM——全高 18 公尺／自重 43.4 噸 ／全備重量 60 噸
• 福音戰士初號機——全高 40 公尺／重量 700 噸

福音戰士的身高竟然是鋼彈的 2.2 倍，體重也重許多。假如把鋼彈依比例擴大變成和福音戰士一樣高，體重也會變成 2.2 倍的立方，也就是 476 噸。福音戰士雖然看起來苗條卻重達 700 噸，比它重多了！如果把鋼彈比成身高 170 公分、體重 65 公斤的日本人男性平均身材，就像是要他去對戰一名身高 3 公尺 78 公分、體重 1 噸的超巨大大塊頭。要是正面對決，鋼彈根本毫無勝算吧。

但若能靠速度來擾亂敵人，鋼彈應該還有勝算。雖然沒有公布雙方跑步的速度，但如果知道其 1 秒內所能發揮的能量，也就是輸出功率，就可以計算求得。

根據《機動戰士鋼彈 MS 大圖鑑》（BANDAI 出版）一書，鋼彈的發電機功率為 1380 千瓦，換算之後是 1900 馬力，這可比日本陸上自衛隊重 50 噸的 90 式戰車還要高出 25％ 喔。

福音戰士的輸出功率沒有公布，所以就用故事中的活動推測吧。在與第 3 使徒 SAKIEL（水天使）交戰時，福音戰士曾經以蹲姿一口氣從地面跳到身高近 10 倍的高度，並用膝頂擊 SAKIEL 的臉部。在空中的時間為 2.3 秒，由此可以計算出福音戰士的輸出功率為 4600 萬千瓦。和鋼彈相比……哇！大了 3 萬 4 千倍！

輸出功率相差如此之大，想必速度也會大不相同。若根據各自的體格和輸出功率計算，鋼彈能以時速 75 公里奔跑，福音戰士則能跑出時速 1250 公里，相當於音速。

嗚哇，這部泛用人形決戰武器不只身高高了 2.2 倍，體重重了 16 倍，連速度都快了 17 倍！鋼彈想取勝看來是越來越無望了……。

哪一邊的武器比較強力？

可是關於輸出功率，鋼彈是根據設定上的數值，福音戰士卻是從故事中的動作推導出的，這樣的比較或許不大公平。因為設定上的數值與故事中的事實不合的現象，在動畫中是經常可見的。更重要的是，要是鋼彈與福音戰士交戰，想來也不會打肉搏戰。所以在此還是應該比較一下他們的基本裝備。

最具代表性的武器是刀劍。

鋼彈的光束軍刀平常雖然只有刀柄，但戰鬥時就會伸出米諾夫斯基粒子的能束，而成為刀刃長達 10 公尺左右的光劍，發出紅色光芒的刀刃能使金屬熔化甚至蒸發。第一次使用時就曾將薩克的身軀一刀兩斷，由畫面測量切斷所需的時間，從接觸薩克的身體開始大約 1.2 秒左右。

意思是：光束軍刀的溫度非常高。根據前述的《MS 大圖鑑》一書，薩克的裝甲是鈦系的超硬合金。以耐熱的鈦占 100％ 的情形計算，光束軍刀的溫度就高達 1 萬 5 千度。這種溫度能將任何物質蒸發，當然福音戰士的裝甲也會被蒸發，光束軍刀會貫穿福音戰士的身體！

另一方面，福音戰士配備的刀劍是 Progressive knife。根據《福音戰士用語事典　第 1 版》（八幡書店出版）的說明，它是「以高震動粒子的刀刃將接觸的物體從分子層次切斷」的武器。

所謂「從分子層次切斷」，意思是能將原子間的結合切斷吧。在這種情形下，按照刀刃的常理，是無法切斷比自己堅硬的東西的，所以這武器對鋼彈的裝甲是否有用，就取決於 Progressive knife 和鋼彈的月生鈦合金裝甲哪一邊比較堅硬了。單就此事而言，只要沒有實際上真的斬切過就無法斷言。

更令人感興趣的是這兩把刀劍的長度。Progressive knife 因為是短刀，刀身較短。與使用它的福音戰士比較，推測刀身長度約為 3.3 公尺。如前所述鋼彈的光束軍刀是 10 公尺長，所以 Progressive knife 只有光束軍刀 3 分之 1 的長度！

嗯，這樣雙方要如何交戰呢。在福音戰士看來，對手身高雖然不到自己的一半，手上卻拿著比自己的短刀長了３倍以上的高熱軍刀啊。胡亂砍過去的話，搞不好手會被燒斷，戰起來會非常辛苦啊【圖１】。

原本不論體格或運動能力都是偏向福音戰士較強，一旦變成刀劍對決時，情況就逆轉而變成對鋼彈比較有利了。

來吧！決戰開始！

雖然將兩者並列比較過，但光是戰鬥所需的要素比較優秀，實戰未必會勝利。在此還是試著模擬兩者實際交戰會變成怎樣吧。

在第 3 新東京市對峙的鋼彈和福音戰士。因為肉搏戰對鋼彈比較不利，應該會從遠距離發射光束步槍吧。

光束步槍是將與米諾夫斯基粒子結合的 Mega 粒子經過 3 段加速而射出的射擊武器。因為是米諾夫斯基粒子，與前面所見的光束軍刀一樣，所以射出的光束也有 1 萬 5 千度的高溫吧。果然也能將福音戰士的裝甲簡單打穿！

然而仔細一想，這招恐怕會被輕易的反彈回來喔。因為福音戰士是有絕對領域（AT Field）的。在《福音戰士》中的絕對領域，根據說明是一種「一切的生命都擁有的、排他的自我境界領域」，福音戰士和使徒都以它做為強力的防護罩。雖然「排他的自我境界領域」到底是什麼，就科學上來說完全搞不懂，但以防護罩來說，強度倒是說得很明白。故事中曾有過為了打破第 5 使徒 RAMIEL（雷天使）的絕對領域，而必須集中全國 1 億 8 千萬千瓦的電力來驅動正子狙擊步槍的情節。

鋼彈能打破這絕對領域嗎？如同前述，鋼彈的光束軍刀能在 1.2 秒內將薩克的身體一刀兩斷，由此可計算出光束軍刀的輸出功率為 2600 萬千瓦。啥，根本不夠啊！

那麼，光束步槍呢？據說光束步槍擁有將 Mobile Suit 一槍擊破的威力。因為光束軍刀也能一招擊破薩克，所以把光束步槍的輸出功率想成和光束軍刀相同也是理所當然的吧。這麼說來，鋼彈的光束步槍和光束軍刀都等於沒用了……。

面對無法攻擊的鋼彈，福音戰士也會開火射擊吧。可是福音戰士的 Barrett 步槍雖然是主力武器之一，故事中卻很少能發揮出足以左右戰況的威力。想來鋼彈的月生鈦合金裝甲對上薩克的機關槍毫無問題，這步槍的子彈也應該能反彈回去吧。

但就算是反彈回去，鋼彈被打中也未必能平安無事。因為拿槍的是身長 40 公尺的福音戰士，所以這機關槍也應該巨大得一塌糊塗。以現實中的機關槍為本計算一下，它用的可是口徑 28 公分、重 770 公斤的巨大無比的子彈啊。若是這子彈也與現實的機關槍子彈速度相同，以秒速 928 公尺正面撞擊的話，鋼彈會以時速 120 公里的速度被打飛 44 公尺遠【圖２】！

換句話說，福音戰士的機關槍雖然無法破壞鋼彈，卻能持續的把他打飛得遠遠的。在配合絕對領域的防禦之下，就算自己贏不了，也絕不會輸。真是相當便利好用的戰法啊。

最後笑的會是誰？

若是照福音戰士這種步調戰下去，鋼彈就毫無勝算了。對鋼彈來說，無論如何都必須打破絕對領域才行。那麼該怎麼辦呢？

要說勝算在哪，就在於用光束軍刀突刺的戰法。一如用紅外線雷射光將金屬熔斷的情形，左右切斷能力的是單位照射面積上的輸出功率。雖然說光束軍刀整體的輸出功率並沒有 1 億 8 千萬千瓦，但若像劍道的突刺一樣，把能量集中在狹小的面積上，能否突破絕對領域呢？

試著計算看看吧。能突破 RAMIEL 絕對領域的正子狙擊步槍的光束，根據目測直徑約 1 公尺，若是將 1 億 8 千萬千瓦的輸出全部集中在這一小塊面積上，每 1 平方公尺受到的輸出功率為 2 億 3 千萬千瓦。相對的，光束軍刀的直經約 30公分，若是將 2600 萬千瓦集中於其上，每 1 平方公尺就會受到 3 億 7 千萬千瓦。喔！比正子狙擊步槍還高！這下終於能打破絕對領域了！

果真變成這樣，對鋼彈來說就是壓倒性的有利了。用光束步槍破壞 Progressive knife 和 Barrett 步槍，讓福音戰士變成赤手空拳的話，就只需要對付其本體了。用光束軍刀攻擊能打得到的範圍，如腿部和腰部，打不到的地方就用光束步槍亂射，這一來勝利就在眼前啦。

對鋼彈來說還有一個好消息。福音戰士是用連接在背後的臍帶電纜供應電力來活動的。將電纜切斷的話它就會切換成使用內部電源，但最久只能戰鬥 5 分鐘。基於這點，只要用光束軍刀切斷它的電纜，再撐過 5 分鐘的話，就確定能勝利啦！

—高興得太早了一點。福音戰士還有那招。對，就是失控暴走！一旦進入失控暴走，他就會變成沒有時間限制，受損部位還會立刻復原的瘋狂大鬧。在與 SAKIEL 交戰中失控暴走的福音戰士，勝利之後頭部還掉落在地上。也就是說，這個泛用人形決戰武器就算腦袋瓜被砍下來也能繼續戰鬥！？嗯，對上這樣的傢伙，武器幾乎毫無意義。原本體力就壓倒性的強的福音戰士，就算裝甲被蒸發了，就算手被砍斷了，也會完全無所謂的攻擊過來吧。嗚哇！

事已至此，鋼彈束手無策了，快逃啊！

本文摘自《空想科學讀本：大咖對決誰比較厲害》，遠流出版。

文/ARpow

經典的動畫《新世紀福音戰士》動畫版第22集中，為了殲滅使徒，由EVA零號機投擲的朗基努斯之槍，飛出地球貫穿目標，最終到達遙遠的月球。

而能夠突破大氣阻力及重力的速度非比尋常，將朗基努斯槍擲出並達到突破第一宇宙速度想必也需要驚人的臂力！？

經計算後發現，理論上臂力的大小關鍵在於投出花費的時間與朗基努斯槍的質量，然而用手臂投擲長槍頂多施力1秒中就會擲出，所以真正的影響關鍵在於朗基努斯槍的質量，所以越輕所需的臂力則越小。

以下是推導計算，會分成兩部分，其一是不考慮空氣阻力與插上月球所需力道等因素，其二是納入因素將臂力理論值上修，才會接近實際值。

背景題要

1. EVA的世界觀中，在地球的洪荒時期，天地精氣孕集，生長出生命之樹，後來生命之樹的瓦解，剩下一點點沒爛掉的根鬚便化成朗基努斯之槍，朗基努斯之槍擁有強大力量，可以突破AT力場（絕對領域）。
2. 據傳庵野秀明在構思EVA時參照了昭和系奧特曼的平均高度也就是40米左右，再從圖片中相對比率大小去推，朗基努斯之槍長約100米。

基礎假設

1. 朗基努斯之槍為一個木材製品。
2. 朗基努斯之槍硬度為世界之冠，以便忽略插上月球表面時所需的力道。
3. 不考慮空氣阻力及其他能量損耗，朗基努斯之槍飛行時僅受重力。
4. 朗基努斯之槍長100m，比起地球月球之間距極小，可視為質點
5. 忽略朗基努斯之槍頭的不規則形狀，以普通長槍來估計。

為計算之方便性，利用代數符號表示相對應實際已知數值

地球質量 M_E＝5.97×10²⁴ kg

月球質量 M_m＝7.36×10²² kg ≈ 1/81 M_E

地球半徑  R＝6400 km

月球半徑 R＝1740 km ≈ 1/4 R

地球與月球的距離 R_Em＝384400 km ≈ 60R

宇宙第一速度 √GM_E/R ＝7.9 km/s

《第一部份》

示意圖：

討論一：（初速度V需要多少，朗基努斯之槍才能飛到月球）

已知朗基努斯之槍飛行過程僅受重力作用，又重力為保守力，因此力學能守恆，用此力學能守恆觀點處理問題則可以不用處理向量問題，直接處理量值問題，即不用理會飛到月球的路徑如何，只要能飛到月亮即可。

考慮當朗基努斯之槍垂直從地球表面A處已初速度V出發飛到月球表面處時（可見示意圖），速度剛好為0，則根據力學能守恆：

A處和B處之力學能守恆：E_A＝E_B （A處力學能=B處力學能）

而總力學能E_i＝ Ek_i+ Ue_i+ Um_i

（Ek為動能，Ue為地球所貢獻之位能，Um為月球所貢獻之位能）

A處力學能⇒ 

B處力學能⇒ 

又 

⇒ 

因此得到當朗基努斯之槍初速度最小值 

又第一宇宙速度為 

則 ，故可得到第一個結論：當朗基努斯槍初速度 就可從地球表面飛到月球並插在月球表面上，也就可停留在繞月軌道上。

討論二：（需要多少臂力才能讓朗基努斯之槍達到初速度 呢？）

投擲長槍的動作會影響到所需用到的臂力大小，因此簡化問題，只計算作用在朗基努斯之槍的力量大小，這計算可由衝量  關係獲得。

假設朗基努斯之槍的質量為m及臂力作用時間為 Δt，則

上式即為臂力的關係式，可見臂力大小僅與朗基努斯之質量和臂力作用時間有關。而在一般的投擲長槍動作過程中，臂力作用時間頂多1秒或甚至更短，但由動畫影片推估約1秒，故可得第二個結論 。

討論三：（朗基努斯之槍究竟多重？）

因朗基努斯之槍為生命之樹的根鬚，因此為木頭材質，木頭的比重為0.8g/cm³  （即800kg/m³)，且朗基努斯之槍為100m、半徑為1m（此皆為由圖片相對大小取出），忽略其槍頭形狀，則

朗基努斯之槍質量＝ 朗基努之槍體積× 木頭比重

⇒ m＝ 100× 1²× π× 800＝ 80 公噸

故可得第三個結論：朗基努斯之槍質量m=80公噸

即表示需要200個金氏世界紀錄的舉重冠軍用盡全身力氣才能舉起。

第二、第三結論之結合：

臂力大小 ，且 m＝ 80公噸，則

故臂力的理論值為8.64× 10⁸ 而這臂力大小 大約是將88163頭大象舉起的力量大小。

《第二部份》

進階討論：（實際值臂力）

如要探討實際值需要再多考慮以下問題：

1. 投擲出朗基努斯之槍的角度及投擲朗基努斯之槍的緯度對初速度的影響（參考下圖）

• 緯度影響：在一個具有速度的平台上，會讓物體先具有一初始動能，而地球自轉就類似這種平台，而不同緯度給的初始動能亦不同。
• 角度影響：原本只考慮垂直射離地球，但有角度時，就會多考慮進去分量問題。

假設上述影響的動能為 ，而實際初動能為 ，則

     2.  空氣阻力造成的能量耗損

即力學能守恆要改使用能量守恆⇒ E_A+ E_B+ E_h ，而假設

3.  插上月球表面上所需的能量

即需一個末動能為

假設投擲朗基奴斯之槍的軌道已經測量好（即緯度、仰角都已經決定），則由能量守恆處理，則

此處 γ為自定義的修正係數， （且 1<γ，γ受緯度、仰角、空氣阻力、插上月球所需能量影響。）

經過了千辛萬苦的推論後，我們可以知道理論值的臂力大小為

總結論

真的要投擲上去，東西的質量是很大的問題，東西太重需要的臂力太大，太輕又很容易被外力影響而偏離軌道，而動畫中的EVA力氣果然之大……竟然大到可將88163頭大象舉起的力量大小（汗）。