如果把一個人縮小70倍,身體質量會減少35萬倍!

「我有一根仙女棒,變大變小變漂亮」,這是多年前《小叮噹》主題曲的歌詞。在科幻作品中,變大變小几乎是一件非常初級的科技,最近在北美上映的超級英雄電影《蟻人》當中,男主角利用「皮姆粒子」將自己縮小到螞蟻大小,懲惡鋤奸。然而有科學家嚴肅指出,人絕不可能縮到螞蟻般大小,科技再發達也不行。

為什麼還沒有可以把我們縮小的科學技術?因為有太多太多的不可能了。「縮小將意味著只有2種方法。」貢扎加大學物理學助理教授ErikAver表示:「要麼必須把你的原子縮小,要麼把你的原子數量減少。」
原子不能縮小。一個原子中由質子和中子構成的原子核及其周圍的電子之間的平均距離,不能更改。即使莫名其妙地出現一個瘋狂科學家可以把某人身上的全部原子縮小,把Ta變成螞蟻大小,但是過大的密度會使Ta直接下沉穿過地球。

另一種選擇是消除原子。這在理論上可以實現,在某種程度上。但是組成細胞壁或DNA需要的原子數量有一個最小值,這就好比「你不能用少於4塊的積木來建造一座城堡,」Aver解釋道。「如果有一座由一百萬塊積木搭成的城堡,你也許能把它縮小到1000塊積木,但這有一個限度。」
因此,「蟻人」中的Paul Rudd從1米7變成1米5是可能的,但不可能變成昆蟲大小。

還有一個問題:生物系統並不是簡單的按比例縮放。我們攝取的氧氣、消耗的食物、散發的熱量;這些都關乎我們器官的表面積和我們身體的重量。「這並不是簡單地說一句:"喔!一切都將按比例縮小。"」生物力學專家,兼聖迭戈大學環境和海洋科學系主席Michel Boudrias說。你不能單單縮小你的器官而不計後果。比如說肺部,如果你把它縱向縮小兩倍,那麼表面積會縮小四倍,體積會縮小八倍。這將大大影響氧和二氧化碳在肺部的擴散速率。在 一份由芝加哥大學有機體生物學和解剖學教授MichaelLaBarbera撰寫的名為《電影怪物的生物學(The Biology of B-MovieMonsters)》的娛樂性科學文章中,他解釋了如果把一個人縮小70倍,那麼他用來散熱的表面積會減少5000倍,而產生熱量的身體質量會減少350000倍。這將意味著他需要提高自己的新陳代謝速率。「就像一隻鼩鼱。」LaBarbera寫道,「這人可能每天都要吃下相當於自己體重的食物,而這僅能保證他的生存。」如果你24小時都在吃東西,那你很難去打擊犯罪,連走路都困難了。縮小蟻人就縮小了他的肌肉,那麼他會變得很脆弱。如果縮小的時候保持肌肉結構不變,那驚人的密度會把任何東西都破壞。在漫畫中,科學家HankPym通過發現一種反物理現象來解決這個問題——亞原子的皮姆粒子。這當然還是不可能,但至少這聽起來比把人變成蜘蛛俠的放射性蜘蛛來得有趣一些。


[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]

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