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縮小的悲慘人生
2018/02/01 18:25
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縮小似乎是從古至今人們喜愛的幻想,童話故事有拇指湯姆,花蕊姑娘,孫悟空也能隨心所欲放大縮小。現在的作者可藉科幻之名,不用魔術即可達到縮小的目的。有的主角這麼做是為了好玩(親愛的,我把孩子縮小了)、有的是為了醫學(聯合縮小軍、驚異大奇航)、有人想拯救世界(蟻人)、有人卻想征服世界(Dr. Cyclops)、更奇怪的是有人想藉此一夜致富(縮小人生)。


把人縮小的科幻電影:A)縮小人生(2017);B)蟻人(2015,2018);C)驚異大奇航(1987);D)Dr. Cyclops(1940);E)親愛的,我把孩子縮小了(1989);F)聯合縮小軍(1966);G)The incredible shrinking man (1957)

別的科普作家經常以駁斥科幻電影的爛科學為己任,但你知道的——我火星軍情局總長太入戲了,總想著如何把劇情合理化。不過厚~這個縮小~恕我智商不夠高,我實在無法自圓其說。如果縮小時密度不變,那麼這些「小人」的重量只剩下縮小前的零頭不到,原來的體重都哪去了,那不是明顯違反質能守恆?還有體內的分子也縮小了還是消失了,「小人」還能呼吸正常的“大”氧氣分子嗎?更可惡的是那個該死的《蟻人》,竟然給我縮小到比原子還小的量子領域,這是故意要給我難看嗎?

還有那個麥特戴蒙的《縮小人生》,說把人縮小後的這些「小人」吃喝拉睡所需的資源比一般人少得多,日常開銷就可以減少N倍,花小錢就能過貴族的生活。電影的男主角麥特戴蒙從178的身高縮小成13公分,從僅有的兩萬五千美金的窮光蛋搖身一變成相當於擁有一千兩百萬的富翁。這根本是利用超優匯率變成億萬富翁嘛!

你也想瞬間變富翁嗎?千萬別發失心瘋花錢把自己縮小,那是騙局啊!

即使這種科技真的存在(當然不可能),恐怕不會達到省錢的目的,而且隨之產生的副作用會讓你生不如死。 對啦對啦,根據下面這個圖表所顯示的美國家庭支出:住(34%)、行(17%)、食(13%)、衣(4%)真的可以用縮小來省錢——雖然芭比娃娃的衣服我總是比我的貴。


來源:U.S. Department of Labor, Bureau of Labor Statistics, Consumer Expenditure Survey, 2011

讓我們來幻想這個場景:這天你高興地掏出錢,縮小公司的人員也高興地數完鈔票,帶你躺在縮小艙內的床上,你心裡超興奮的!

機器啟動,嗡嗡的噪音變得越來越尖銳,你眼中的房間越來越大,原本白色的燈光越來越泛紫,紅色的物體也變黑。這是第一個副作用:人的感官和尺寸大小有絕對關係。就像小鈴鐺的音調比教堂的大鐘高,小耳朵聽到的音調也變高的了。視覺也一樣,感光細胞變小後就整個接收光譜就偏向波長短的紫色了,而且由於眼睛接受的光量隨瞳孔面積變小,你的世界也隨之黯淡。

對了,你的聲帶縮小後震動頻率也升高,說話就像尖叫。你和你沒有縮小的朋友很難有互動,他們的聲音太低你聽不見,你的調調對他們又過高。

凡事總有好的一面,縮小完成,你下床稍微一跳竟赫然發現自己好像練過輕功,將身一蹤就輕易跳過幾個身長,這的和蟻人一樣神奇。因為體重和身體的體積成正比,但肌力不過和面積成正比。你縮小後力氣雖也變小,但體重降低更快,這也是為什麼昆蟲在比例上力大無窮會跑會跳的原因。


縮小後的你運動性能大增,像蟻人一樣。

別高興太早,你很快就覺得頭暈目眩四肢不聽使喚,快快躺下——這是腦缺氧的結果。你不是心跳可達800多下的老鼠,你的心臟完全沒有處理這麼快的新陳代謝率所需的心跳速度,更別提把濃稠血液打入縮小後的微血管的壓力,再加上你肺泡面積大量縮減,氣體交換率不足,你的下半輩子就是躺在床上的命。


自然界的奇妙:哺乳類動物大小和心跳有直接的關係(power law),越小的新陳代謝率越高,心跳越快。(TH Dawson, Allometric Relations and Scaling Laws for the Cardiovascular System of Mammals, Systems 2014)

縮小人生主角麥特戴蒙縮小後醒來第一件事就是檢查他「下面」有沒有縮得太小。很不幸,尺寸並不是唯一。當流體的管道變小,流動的阻力也大為增加。還記得曾經得到搞笑諾貝爾獎的「21秒定律」?——哺乳動物不論大小尿尿的時間都相差不遠。可是當一個人縮小到只有十幾公分的身高時,他已經不適合用21秒定律,而且尿不是流的,而是用滴的。更可悲的是那玩意兒的功用不只是上廁所,如果連尿都很難流出來,那麼更黏稠的...更黏稠的漿糊...不可能用流的,更不可能用射的,最多是像擠牙膏擠出來而已,身為一個男人,這真是情何以堪。


根據統計,體重大於1 kg以上的哺乳動物——不論是小貓還是大象——放尿的時間都不會差距太遠,平均21秒。但是這樣的流體力學無法應用在體重小於1 kg的動物。圖中的藍點是尿流出來的動物,綠點的尿卻是用滴出來的。(Patricia J. Yang, Jonathan Pham, Jerome Choo, and David L. Hu, PNAS 2014)

未來你的錢會花在醫療及長期照護上,而且因為這是自找的,我相信健保恐怕不會給付因為縮小而衍生出來的疾病。而且小的動物物種的壽命也短,縮小後的人類壽命也可能會大幅減短。所以嘍,你縮小以後食衣住行的成本是有可能降低,但是這划得來嗎?


心跳越慢動物的壽命越長,在這個圖表上比較不一樣的是人。人的心跳速度和老虎、長頸鹿相當,但牠們的壽命不到40歲,這是因為人能改變環境、與眾不同的飲食和近代日新月異的醫療體系,讓人多活幾十年。(HJ Levine, Rest heart rate and life expectancy. J Am Coll Cardiol, 1997)

參考:

其他的科幻電影:


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