动漫世界里的科学

科学真是无处不在，连动漫世界里都有它的身影。

很多人看《猫和老鼠》这部动画片的时候都会思考一个问题，为什么汤姆作为一只猫总是被老鼠杰瑞逼到死角？

其实，这个疑点是有科学解释的。美国福特汉姆大学的迈克尔·帕森斯团队在研究中发现，猫没那么爱抓老鼠。城市中的猫不仅不太擅长捉大老鼠，甚至可以说是对它们一点食欲都没有。

原本，迈克尔·帕森斯团队准备在纽约的一家回收工厂对老鼠进行研究，而在他们为实验老鼠植入芯片、贴好标签、布置好天罗地网的监控设备后，猫来了。经过观察，研究团队发现猫的数量为5只，平均每天出现3只。

然而和预想的不一样，面对60只老鼠，猫并没有将回收工厂当成大型野外自助餐馆。于是研究团队顺水推舟地更换研究方向，确定为：猫对老鼠种群的影响是怎样的？

当老鼠在地面上遛弯时，猫几乎不做任何动作，故事中猫鼠追逐的场面并没有频繁上演。2个多月来，研究团队只看到猫进行了20次尾随、3起有谋杀企图的狩猎行为，其中仅有2起成功致死。他们甚至发现，这些猫似乎更专注于钻纸箱，而不是猎杀老鼠。

在帕森斯看来，老鼠和人类似乎都高估了城市中猫的能力。老鼠会主动避开猫，低调生活，同时猫也不希望浪费体力捕捉300克以上的大老鼠，这样一来，猫的存在确实让人们觉得老鼠变少了，但真相是老鼠藏起来了或者改变了生活方式，让人更难以发现，但数量上不会有明显改观。

知道了这点后，我们再看看《猫和老鼠》动画片，杰瑞这只机智的老鼠吊打蠢猫汤姆，确实没什么毛病——你以为《猫和老鼠》只是逗小孩玩的，其实它是科学神作。

很多玩家都幻想能够穿越到游戏世界，但有一个问题，那里真的适合人类居住吗？马里奥大叔所在的世界就可能分分钟要了你的命，因为天体物理学家Gabe对马里奥世界的重力进行了计算，认为那里根本不适合人类生存。

和普通玩家不同，Gabe在通关游戏后，脑中出现了一个问题：马里奥这家伙为什么能跳这么高？

按照地球人的思维，想要迅速提升自己的跳跃能力，最简单的方法是去重力小的环境跳。宇航员即使穿着厚重的宇航服，在月球上照样能蹦着前进，没准马里奥世界也是这样。

然而事实恰恰相反，马里奥世界的重力远远超出了正常人的承受范围。Gabe认为算出重力加速度是最直接的办法。

在地球的真空环境中，一个物体直线上升时，每过1秒种，速度值都会减小9.8米每秒。这个9.8就是地球表面的重力加速度数值。

重力加速度等于两倍跳跃高度除以到达跳跃顶点所需时间的平方。如果想要算出马里奥世界的重力加速度，我们就需要知道马里奥每次跳跃的最大高度和他跳跃到最高点所需要的时间。

在实验中，Gabe让马里奥在不助跑的情况下直接跳跃，跳跃的高度就用马里奥自己的身高来丈量，很直观，相当于他身高的2.25倍。在《超级马里奥世界》游戏中，马里奥的官方身高是1.55米，所以他跳跃的高度约为3.5米。

我们再来计算一下马里奥从地面跳跃到最高点所耗费的时间。Gabe的方法是让马里奥连续跳跃15次，用所得的时间除以15，得到单次从跳跃到落地的时间;然后除以2，得到从离开地面到达空中最高点的时间，这个时间是0.3秒。

最后利用重力加速度公式，我们可以算出马里奥世界的重力加速度数值是78，相当于地球表面重力加速度数值的8倍。原来，马里奥跳得高并不是因为重力小，而是因为拥有相当强壮的腿部肌肉，全靠大力。

假设马里奥身处地球环境，他完全可以凭借那双短腿瞬间提速到每小时80千米，然后飞出地面27米。换句话说，在游戏中马里奥只是蹦上了一块砖头，但如果生活在地球上，相当于一跃跳上了9层楼的楼顶。

既然知道了马里奥所在星球的重力加速度，那么很多人可能会问，马里奥这家伙到底住在哪？事实上，Gabe找遍整个太阳系，也没有找到一个合适的星球。或许科学家只能在太阳系外找到这种星球，而且很有可能是一颗恒星，但几率几乎为零。所以在Gabe看来，我们和马里奥不仅仅是“次元”不同，人家根本就是太阳系外的外星人。

游戏中很多生物都能和现实中的对号入座，然而《我的世界》中的苦力怕却让全球玩家犯了难。这家伙上半身如同蘑菇，没有手臂，下面有4个触角——独特的外形让它非常出名，而它另一个让人印象深刻的特点是自爆，当它接近玩家后会频繁闪烁，并发出“嗞嗞”的声音，然后爆炸。

那么问题来了，苦力怕到底什么来头，现实中它的原型是什么，为什么会爆炸？

苦力怕走路时“嘎吱嘎吱”响，像干枯的叶子，所以游戏开发者Notch心想：苦力怕虽然长得很像动物，但为什么不能是植物呢？根据一系列推理，我们有理由认为苦力怕是一种泥炭藓植物。

泥炭藓也叫水藓，四季均可生长，一般生活在沼泽地，它们与苦力怕的第一个相似点就是长相，绿中有白。第二，为了繁殖，这种植物会自爆，而且非常剧烈，它们必须把孢子射得足够高，才能被风带走。更巧的是，在爆炸前，孢子因为空气泄漏会发出“嘶嘶”的声音，这一点和苦力怕也很相似。第三，苦力怕可以通过雷电积蓄力量，同时提升自己的爆炸威力。而泥炭苔藓有很好的电化学性质，理论上人们有可能利用它制作电池组件。自爆、音效、能玩电这些特点都符合，泥炭藓植物不是苦力怕的原型，是什么呢？

很多游戏中看起来平平无奇的角色其实是绝世強者，比如《我的世界》中的史蒂夫。

首先我们来了解一下这位强者的身高。在《我的世界》中，每个方块都是长、宽、高分别为1米的立方体，而1米等于16个像素，那么1米除以16，就可以得出1个像素的长度是6.25厘米。

如果我们把史蒂夫和两个方块进行对比，可以看出史蒂夫只有29.5个像素高，也就是说，史蒂夫的身高为29.5乘以6.25，约等于185厘米。有的朋友提到史蒂夫身高像素与实际高度的比例在不同模式下不太一样，不过，他确实是个不折不扣的壮汉。

既然天天用手撸树的史蒂夫这么人高马大，那么他的力气有多大呢？我们继续运用数学与物理知识来算算史蒂夫的神奇力量。

想要判断史蒂夫的强弱，看看他能携带多少东西或许是个不错的选择。

史蒂夫的神奇背包拥有36格，每格能装下64立方米黄金，一共可装下2304立方米黄金，而1立方米的黄金重19.32吨。换句话说，根据史蒂夫的背包容量，如果他愿意，他背上的黄金数量可以占地球有史以来开采的所有黄金的26%，大约重45 000吨，这些黄金大约需要98辆卡车才能装下。而史蒂夫却将它们扛在身上，如果他用的是双肩背包，那么单个肩膀承受的重量差不多相当于2500辆校车的重量。

这已经够可怕了吧？更可怕的是，在这种负重条件下，史蒂夫依然能够跳跃到1米左右的高度！不得不说，史蒂夫强大得超乎想象！