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复仇者的新武器

2018-10-23朱广思

科学大众(中学) 2018年7期
关键词:中子星盾牌雷神

朱广思

十年磨一剑,《复仇者联盟3》终于问世了,这部让无数人期待又怕剧透的电影中更是有无数彩蛋,包括很多从未出现过的武器。这些武器在给观众无限遐想的同时,还激发了观众对科学的兴趣和探索。

灭霸的无限宝石,现实中可能吗?

其實,灭霸这个角色在1973年就已经登场,他单挑漫威宇宙的事迹对于很多美国人来说是谙熟于心。就算不剧透,年纪大一些的观众也都知道:灭霸用镶嵌着6颗无限宝石的手套,控制着力量、时间、空间、灵魂、现实和心灵,轻松灭掉了漫威宇宙中的大部分生命。

宝石拥有能量场这种说法,在中国尤其深入人心。比如水晶,古人认为它“辛龚无毒”,主治“惊悸心热”、能“安心明目、去赤眼、熨热肿”等;甚至现在还有很多人用所谓的科学理论来解释:水晶.包含有特殊的电磁场,可以让人情绪稳定、减轻病痛并快速痊愈等,水晶中的微量元素也可以渗入人体内,所以佩戴水晶有理疗效果。这样看来,水晶和电影中的心灵宝石的能力差不多,但实际上,水晶的主要成分是二氧化硅,和石英是一样的,我们平时能看到的大部分沙子也是这个成分,占地壳质量的12%,所以这并不是非常稀有的矿石。二氧化硅的化学性质非常稳定,不溶于水,只溶于氢氟酸及热浓磷酸,所以不论是把水晶磨成粉吃下去,还是佩戴在皮肤表面,都不会被人体吸收。由于水晶的导热性比玻璃要好一些,所以贴在皮肤上会有凉凉的感觉,让人觉得可以治疗某些热病。

但是,如果说所有的宝石都不可能影响人体,那就有些以偏概全了。有一种常常被当成钻石的锆石,在宝石中还有个外号叫“风信子石”,其中就常常含有铀和钍等放射性元素,如果含量达到一定程度,就会对人体造成损害了。

雷神的新锤子,什么来历?

雷神的新锤子风暴锤( Stormbreaker)又称风暴突击者,看上去有些像斧头,由奥丁用阿斯加德特有的神奇金属Uru制造。在漫画中,这把锤子是送给一个外星人马面雷神的武器,但在电影中,这个新锤子直接就给了雷神。

新锤子是在中子星的内部打造的,这个梗到底是什么意思呢?中子星是恒星演化到末期,成为超新星爆炸之后可能形成的一种形态,是目前除了黑洞以外密度最大的星体。恒星到了老年期之后,由于重力崩溃,会爆炸成为超新星,然后再坍缩,根据其密度不同可以出现黑洞、中子星、白矮星等。根据科学家的计算,当老年恒星的质量为太阳质量的八倍到二三十倍时,它就有可能坍缩为中子星,而质量小于8个太阳的恒星,往往坍缩为白矮星。中子星之所以得名,是因为它的引力足以将电中子星想象图,在电影中,雷神的新锤子就是在中子星内部打造的供图/视觉中国

子压缩到原子核内,和质子结合成为中子。因此整个中子星的密度极大,其引力也仅次于黑洞,连光线想要挣脱都要以抛物线的形式离开。可以想象,在这里形成的锤子会有多硬。 但是,中子星的表面温度超过1000万摄氏度,内部温度更是达到60亿摄氏度,地球上没有任何物体可以经受住这样的高温,而且它的逃逸速度大于10000千米/秒,所以这项任务人类肯定无法完成,只有在电影中让神族来做了。

美国队长的新盾牌,可能是什么材料?

美国队长在这部片子中放弃了经典的圆形盾牌,开始使用黑色的可以拆分成J1子的新型振金盾牌,由于形象太像甲虫,遭到了很多吐槽。其实在原版漫画中,美队还是拿着圆盾和灭霸战斗的,但是很快盾就被灭霸打碎了。

振金在现实中并不存在,那么如果想仅凭现有的工艺,我们还造不出媲美美国队长盾牌的合金供图/视觉中国打造一块类似美队的硬盾牌,可能用到的材料会有哪些呢?大家都知道金刚石是天然矿物中最硬的,但很多人工合成的物质会更加厉害。早在1993年,美国科学家就人工合成了氮化碳,它有多硬呢?根据一个被称为“体积弹性模量”的指标,也就是晶体对外界压缩的抵抗能力来算,金刚石的体积弹性模量是435GPa,而氮化碳晶体是483GPa。但是你以为这就可以了?错!美队的盾牌不仅硬,而且有弹陛,不像金刚石晶体那样越硬越脆,所以金属仿佛是更好的选择。

目前已知的最硬合金是钛与金按照3:1的比例制造的合金,经过高温加工后,韧性可以达到钛的4倍。但是这还没完,有一种理论上可以存在的物体一一碳炔,它的硬度可以达到钻石的40倍;经过硫化的碳炔,韧性可以是普通钢的200倍。但是目前碳炔还只是在实验室中制造出了6000个碳原子组成的长链,还达不到肉眼可见的程度。

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