当超级英雄遇到物理学（上）

当时，第一台可编程计算机才刚刚发明出来，人类还不知道DNA的结构，而手机这种现在随身携带的交流工具，仍然有几十年的光景才会出现。但自那时起，科学技术似乎开始逐渐赶上了漫画故事里的技术，那么，是不是漫画中所有的超能力都已经掌握在人类的手中了呢？

接下来，我们要探索关于超级英雄的科学，并找出其中的物理定律。探究我们最喜欢的超级英雄人物，到底能不能“真正地”使用他们的超能力。

蝙蝠侠的高科技 

高谭市的守护者只是一个普通人类，那么他的能力和技术可以实现吗？

蝙蝠侠并不是超人类，并非刀枪不入，他依靠的是艰苦训练而得来的力量和智慧，以及更重要的高科技武器装备。今天，我们其实已经掌握了许多类似于蝙蝠侠的装备。

以他的摩托车为例，摩托车是蝙蝠侠的重要工具，它有一个隐身模式，使它可以从人们的视野中消失。相比之下，英国航天航空系统公司已经开发一种被称为自适应伪装的材料制作而成的“隐身斗篷”，按一下按钮就能让“身披斗篷”的坦克从夜视镜中消失，即使热寻导弹的传感器也发现不了坦克的存在。

这种“隐形斗篷”的高科技材料由一种六边形金属板组成，金属板的温度能够快速变化。一辆小型坦克大概需要1000块这种六边形金属板，每块边长14厘米。当坦克中系统扫描设备“读取”附近的建筑和地形时，会复制出它们的热量图。坦克身披的斗篷会模仿这些热量，由此制造出与环境融为一体的红外影像，迷惑敌方侦察设备。该系统还可以模拟汽车、奶牛等物体的外表。

漫画故事里蝙蝠侠的盔甲来自于韦恩公司应用科技部门研制的“高级单兵生存服”，能够抵挡利刃和子弹的正面攻击。现实中，一种我们广泛用于军事和高科技运动产品的合成材料——凯芙拉合成纤维制成的防弹背心，能保护军事和执法人员的生命。当一颗子弹打在背心上，高速的子弹试图穿过纤维层，但事实上，它并不能把纤维推开，因为这种合成纤维紧密编织在一起，纤维会通过小幅度的拉伸吸收子弹的能量，将子弹卡在背心里面。

此外，美国空军为突击士兵研制出了叫做“战场空中引导人工协助认知”（Battlefield Air Targeting Man-Aided Knowledge）的装备，简称正好是BATMAN（蝙蝠侠）。蝙蝠侠装备可以帮助士兵减轻负担，使行动更加灵活。士兵的胸口附近有个微型电脑，可以告诉士兵所在的位置， 并能提供行动战略指引。如果装备没电了，那么士兵可拿出装在腰带上“蝙蝠钩”，把它甩到电力线上，就能获得电能。这种创新的可穿戴设备使得士兵更像蝙蝠侠了。

超人的力量 

理论上，超人的能力是可以实现的。

超人出生在氪星，该星球的引力比地球大，导致的结果是超人的骨骼和肌肉在遗传上就能承受更大的引力。

举个例子，当宇航员们去到月球上，他们可以用很小的力气举起重物，或者很轻松就能跳跃好几米高。这种情况也就是超人在地球上的生活经历。地球对他来说，是一个相对低的引力环境，与我们在月球上的情景应该是一样的。

然而，我们知道，太空旅行会对人体造成了损害。宇航员经常会遭受血流量问题，因为长期以来，人体的血液循环系统已经适应了地球的重力环境，以地球引力为“血泵”，促进血液正常循环。太空的引力比地球上要低，因此，血流量输出在太空中也会减少。此外，由于肌肉和骨骼未得到充分利用，它们将会退化萎缩。

即使超人的身体没有出现问题，仍有几个现象是科学目前不能解释的：婴儿时期的超人，被父母单独放进太空船送到了地球，此时超人若想从氪星到达地球，必须走得比光速还快，而目前还未发现任何物质的运动速度能超过光速;他能将头顶上大型物体举起，而物体的边缘却没有摇摇欲坠，一下子就能平衡;以及子弹打到他的胸口后，会被反弹……

在最新的超人电影中，暗示着超人真正的超级力量实际上是在控制引力。根据爱因斯坦的理论，引力实际上是时空结构扭曲的结果。从理论上讲，如果超人能够操纵这种时空结构，他确实能够在半空中改变方向，转移子弹，并穿越时间来旅行。

漫威旗下的超级英雄“暴风女”能控制化学元素，然后按照自己的意愿，随意从自己身体里释放和投射闪电。更厉害的是，“暴风女”天生就能感应气象能量的形态，利用心念来操纵天气，控制雷电，制造暴风雪。

在自然环境中，通常是暴风云（积雨云）产生电荷，上层为正电，下层为负电，而且还在地面产生正电荷，如影随形地跟着云移动。当暴风云下层的负电与地面的正电相互吸引时，就产生了电流，这就是我们看到的闪电。

如果现实生活中有人能有“暴风女”一样的能力，那么一次闪电就会产生大约1000万千瓦的能量，这足以供应50多座大楼使用一整天了。

闪电般快速 

以光速奔跑，闪电侠能不能活下来？

闪电侠是拥有超级速度的一族，这些飞毛腿能超越光速（第三代闪电侠沃利曾经达到过光速的13万亿倍），逆转时空，也能够穿透物体，甚至穿越平行世界之间的屏障。

但是在宇宙中，如果移动速度达到或超过光速，就暗示着是在挑战物理学了。我们假设闪电侠的速度接近光速，那么……

首先他要面临的挑战是高温。闪电侠穿过大气层，他将与气体、尘埃粒子等物质相互碰撞。在如此快的速度下，他面前的空气会被压缩，因为空气没有足够的时间逃离闪电侠要经过的路线。无论是摩擦还是空气压缩，即使以相对较低的速度移动，都会产生热量。举个例子，“联盟号”飞船以约230米/秒的速度进入地球大气层表面时（不到光速的130万分之一），周围的温度就达到了炽热的1650摄氏度。面对高温的大气层，闪电侠还能幸存吗？

第二个挑战是如何快速反应。人类最快的神经，能以100米/秒的速度传输信号，但是对于一个以近光速飞行的人，在他大脑反应过来或者做出简单动作之前，身体可能已经移动了数千千米了。

那么他是怎么做到的呢？漫畫中闪电侠利用了“深速力”来加速，这也赋予了这位超级英雄的很多能力，其中包括提高耐力、感知、快速愈合和减速老化等能力。但是，也许闪电侠具有操纵时间的超能力更为合理一些。

磁力之王 

万磁王是漫威旗下的一个变种人，是超级反派，X战警的头号死敌。他具有控制电磁场的神奇能力，不仅仅会操纵铁制品，他还会漂浮、读心术和控制技术。

通过控制磁场，万磁王很轻易就将金属物体提到半空中，有时甚至连有机生命体也有可能被拎起来。而这些在现实中也有体现。比如磁悬浮列车就是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和斥力）来推动的列车，由其轨道的磁力使之悬浮在空中，让磁铁对抗地心引力，然后利用电磁力引导，推动列车前行。

此外，水分子具有抗磁性。在磁场作用下，水分子发生反向磁化，与磁铁不是相互吸引，而是互相排斥。但是一旦磁场消失，这些作用也马上消失，磁场不会残留在水中，水分子的性质不会发生改变。不过水的抗磁性是很弱的，但如果有足够强的磁铁，就可以利用这个属性。现在在实验室中，可以借此悬浮起一只青蛙。