為何我們無法學會《鋼之鍊金術師》裡的鍊金術？——《空想科學讀本：科學也無法解答的超難題》

現實世界中的鍊金術是起源於 3 世紀埃及的亞歷山卓，至 17 世紀時在伊斯蘭世界和歐洲盛行研究此術，目的不僅止於用人工造出黃金，甚至及於長生不老及操縱生命的範疇。他們認為鍊金作業的最終階段能析出一種名叫「賢者之石」的紅色粉末狀物質，只要能得到這個，不只能造出黃金，連長生不老都有可能。

「賢者之石」，《哈利波特》小說版第一集的原名，就是「哈利波特與賢者之石（Philosopher’s stone）」，但電影版改名為「哈利波特與魔法石（The Sorcerer’s Stone）」。

雖然這些嘗試並沒有成功，卻因此而確立了物質的分析及合成法等等，對科學發展有很大的貢獻。這就是歷史上的鍊金術。

《鋼之煉金術師》中的鍊金術，還有加入其他的要素。最大的特徵就是能令物體變形。主角愛德華．艾力克經常能從地面上現出一道牆壁，還能把右手的機械鎧變形成武器。

要實行此一過程，就必須改變組成物質的原子或分子的排列。這可是不得了的大事，即使是一點點的物質，所含原子或分子數量可都是很大的。例如 1 公克的鐵就含有 1 兆 × 100 億個鐵原子。就以這個情形來想一想愛德華具體說來到底做了什麼事吧。

他光只是在腦海中將全體的形狀想像出來，這些原子就會自動改變配列變成那樣嗎？還是說他將原子一個個依自己的想像把它們移動到該去的位置？如果是後者，光是要讓 1 公斤的鐵變形，就算他每 1 秒鐘能移動 1 萬個鐵原子，得花上 34 兆年。到時候連全宇宙的歷史都早已完結了吧。

為何造不出黃金？

現實中的鍊金術與《鋼之鍊金術師》中的鍊金術還有一個決定性的相異之處：前者造不出黃金，後者卻造得出來。故事中愛德華就曾將一整部手推車的煤炭鍊成黃金，既然標榜的是「鍊金術」，這差異不可謂不大。但兩者又是不同在何處呢？

要從其他物質造出黃金，理論上並非不可能。所有的原子都是由質子、中子和電子構成的。由多少個基本粒子組成，就決定了原子的種類。例如構成煤炭的碳元素，原子是由 6 個質子、6 個中子、6 個電子組成的；構成黃金的金原子則是 79 個質子、118 個中子、79 個電子構成的。只要能改變質子、中子和電子的組合，就能把煤炭變成黃金。

只不過，要改變原子，所需的能量可是化學變化的 1 千萬倍以上。古代的鍊金術師是把藥品與藥品混合或加熱等等，想從化學反應造出黃金，之所以失敗，最大的理由就是能量根本不夠。

按作者的說法，要改變元素唯一的方法就是改造原子核，所以要進行的是核分裂反應及核融合反應，這根本不是化學反應所能提供的能量等級。

那愛德華的鍊金術呢？

實際上，愛德華又是如何造出黃金的？雖然故事中並沒有描述，但如果他要把 1 噸的煤炭變成 1 噸的黃金，應該是以如下的推測過程：

1. 為了把碳原子全部打碎，首先要投注大約比基尼氫彈試爆 12 倍的能量。

2. 把 6 兆 × 1 兆 × 10 萬個質子和中子組合成金原子。

3. 造出黃金的同時，應該也會發出相當於比基尼氫彈試爆 60 倍的能量，所以還得處理掉這些能量。

結論：我們之所以辦不到愛德華那樣的鍊金術，是因為我們沒有操縱原子的能力，也無法自由的生成和消滅能量。要做蛋糕就該交給蛋糕店，要鍊金還是交給鍊金術師吧。

摘自《空想科學讀本：科學也無法解答的超難題》，由遠流出版。