文/记者 吕择

　　上映两周已经席卷全球10亿美元票房的《美国队长3：英雄内战》依旧是时下最热门的话题。但要从科学上去解读却十分困难。因为我们之前可以从外骨骼机器人中来解读钢铁侠，用人工智能来解释奥创，用基因工程去认识美国队长。但当你面对可大可小的蚁人、毁天灭地的猩红女巫、穿墙而过的幻视......这一切都违背了很多物理定律和正常逻辑。但我们作为好事者就是要用科学思维去解释这些看起来荒诞不羁的东西。

　　基因编辑的美国队长

　　队长的起源故事非常美国。一个骨瘦如柴的却勇敢正义的二战士兵，注射了所谓的“超级战士血清”，经过“VITA射线”照射后，变成了肌肉发达力大无穷充满魅力的猛男。

　　这听起来似乎不合实际，但得益于基因编辑领域的不断发展，现实生活中未来某一天我们也可以实现类似的效果。我们还没有发明出这种神奇的血清，但科学家认为，他们已经发现了某些基因控制着肌肉的生长和血液中的氧负荷(影响你的耐力)。

　　只要解开这些基因密码，终有一天我们能够全面增强人类的体能。更重要的是，他们有时会利用UV光激活基因——与《美国队长》中的“VITA射线”很接近，不是吗?

　　吸收能量的队长盾牌

　　虽然美国队长体能惊人，但盾牌才是他的招牌，也是他制胜克敌必不可少的一部分。而盾牌的意义则在于美国队长并不杀戮。

　　这个美国国旗配色的神奇圆盾怎么也打不碎，还可以吸收任何能量使队长自己不受影响。被抛出去后它还可以自己回到主人手里。就连新出现的蜘蛛侠也指出，这个东西似乎不符合任何物理定律。

　　然而，还是有科学理论可以给出合理解释。

　　热力学第一定律指出，能量不能被创造或毁灭，只能转移。电影中每当队长抛出盾牌打击敌人时，盾牌必须以某种方式转换能量。可见导演并没有胡来。

　　能量盾牌由虚构的泛合金制成，可视为一种电容器。它具有一种分子结构，不仅能够吸收抵抗打击，还能存储能量再次释放，使它抛出后产生速度和力量。

　　并不合理的蚁人

　　观影之后，很多观众认为全片最出彩的是两个虫子：蚁人和蜘蛛侠。蚁人的能力是可以变大变小困扰敌人，却依旧保持他原来的质量。这使得在机场大战中，蚁人的变大成为了奥特曼般的存在。

　　这个最过瘾的角色，恰恰是最说不通的，如果实现了就涉及到了另一个瞬间改变大小的物理问题。一般来说，如果一个物体突然缩小到只有原来的千分之一大，那么它释放的能量足以在地面打出一个大洞。

　　所以不幸的是，这个角色有自己无法避免的问题。首首先，每次变小时，他的密度会一直飙升，导致他直接砸到地里。

　　假设适用相同的规则，当他变大时，意味着他的密度会暴跌，这时候不等他的对手出手，一阵风都能把他吹倒。所以，机场大战中的蚁人吓唬人还可以，实战恐怕不如变小来得实际。

　　具有现实意义的蜘蛛丝

　　如果有人对蜘蛛侠这个久负盛名的角色为什么会加入到这里面有疑问，在此简单介绍一下。蜘蛛侠本来就是漫威的作品，只不过之前因为蜘蛛侠很受欢迎，而漫威又没有钱，就把这一角色交给了索尼去开发，现如今漫威火了，而索尼拍的蜘蛛侠玩不转了，就以合作的形式又回到了漫威电影当中。

　　蜘蛛侠的设定大家并不陌生。被放射性蜘蛛咬伤后拥有蜘蛛一样的感官——这种天才的想法在掌握了基因组编辑科技后，似乎也显得不像以前那么疯狂了。

　　这涉及到遗传物质的改变，可能是蜘蛛的毒液渗透进入了彼得·帕克的细胞，并开始变异他的DNA，使他变得更强,更快，更敏捷。

　　但是,更有现实意义的是蜘蛛丝。

　　蜘蛛丝是一个真正了不起的物质。它有钢一样的抗拉强度，但密度却要小很多。一根绳子粗细的蜘蛛丝能够支撑一个人的重量，使其可以在城市中荡来荡去，顺便不可避免地担起打击坏蛋的责任。

　　早在2010年美国怀俄明大学的研究人员就已经研发出把蛛丝基因移植到山羊体内的方法，通过这项技术，研究人员可以从山羊奶里收获蛛丝蛋白，用于各种用途。例如，由于蛛丝纤维很强壮、弹性又好，因此具有多种医学价值，比如制成人造韧带和肌腱、用来缝合眼部伤口或者修复下颌。除此以外，还能用它制造防弹背心和改进安全气囊。

　　所以电影中仅仅是高中生的蜘蛛侠就能收拾美国队长、冬日战士是有原因的。

　　利用量子隧穿的幻视

　　他在电影中虽然也参战了，但只是毁毁建筑物、误伤一下队友，大多数时候在思考人生。

　　视觉的能力似乎主要在于能够在原子层面上操纵物质，这在一定程度上可以解释他令人毛骨悚然的一个电影桥段——穿墙而过。

　　通常情况下，正常的漫画角色都不能穿墙，说到原子可以穿过看似坚实的壁垒，我们就进入到量子物理的世界了。

　　量子隧穿是一种量子力学效应，理论上讲一个亚原子粒子有可能从能量势垒的一侧移动到另一侧，而不必真的对穿。这是因为，在量子层面，粒子的位置被以概率来描述的。当然，也有非常小的概率，粒子会穿透障碍——概率大于零，也算是一种可能。

　　所以，幻视大概能以某种方式控制这些概率。这就可以解释他如何能够飞、消失、再出现，而穿墙而过——再出现的他实际上只是前一个他的量子对象。

　　扑翼机的延伸-猎鹰

　　钢铁侠的装甲套装使用喷气推进会产生大量的热量。猎鹰似乎克服了这一问题，他拥有鸟一样的翅膀。

　　电影中猎鹰的装备非常漂亮，也看起来最现实。虽然这对翅膀无法使他像鸟儿一样振翅飞翔，但可以像喷气推进器一样使他不至于坠落。运用这套设备飞起来与高空跳伞并无二致，自由落体用滑翔翼稍微调节，依靠推进器飞行。

　　这就像是扑翼机的延伸—一种像鸟的翅膀一样振动飞翔的飞行机器。从古希腊开始，像鸟一样飞翔一直是人类的梦想，尽管发明了许多不同的飞行方法，但很大程度上我们依旧无法让扑翼机真的起飞。

　　虽然无人机的发展越发成熟，但鸟一样的扑翼机却一直处于瓶颈，至今的记录仍然是2010年多伦多大学的学生制作的一架扑翼机，飞行时间为19.3秒。

　　会被烤熟的钢铁侠

　　钢铁侠的装甲很酷，但也热得不得了。

　　他的四肢附加了强劲的喷气推进器，可以在几分钟内把托尼·斯塔克变成一个熟透的亿万富翁。那么这套装甲是如何处理热量的呢?最有意义的做法是将热量转换成电力供给给计算机系统,就像新能源汽车踩刹车就可以给电池充电一样。

　　但是还有一个问题，在激烈的动作场面里，身在铁甲里的托尼如何避免自己不像鸡蛋一样被摇坏呢?

　　就像钢铁侠经常做的那样，他的装甲在飞行中可以以难以置信的速度突然改变方向，至少会造成他严重脑震荡。就像经历一场真实的车祸或拳击比赛,托尼的大脑就像牛奶冻一样在头骨里撞击，遭受相当严重的损害。

　　一个可能的解决方案是：装甲套装内包含一个特殊的抑制层，就像大脑周围的流体,避免突然动荡带来的阵痛。

　　配备顶级义肢的冬兵

　　最后，我们来看看陪伴了《美国队长》主角史蒂夫·罗杰斯三部电影的好“基友”冬日战士。

　　他除了是一个冰封行者，更为重要的是他的金属假肢。

　　人们运用假肢由来已久，从航海时代海盗所青睐的经典木制假肢，到我们现实世界里与冬兵的铁臂越来越相像的仿生假肢。

　　巴基似乎与美国队长有很多共同点，他的身体都经过类似的基因编辑技术改造，他的手臂似乎也和队长的盾牌一样有类似的吸收能量和抗打击的功能。队长的盾牌里包含所谓的钒合金，而九头蛇应该也给巴基的假肢配备了这种金属。尽管《内战》最后被断臂，但他一定会重获一个更纯正的钒合金假肢。

　　就控制而言，我们已经成功开发出了使用脑力控制的假肢，操控性能良好，可以喝啤酒，玩“石头剪子布”。

　　但是，技术是双向的，科学家们也已经成功利用假肢中的神经植入物劫持了携带者的身体，甚至令一只猴子仅用意识就控制了另一只猴子的身体。

　　也许电影中冬日战士之所以一直被洗脑也是他的假肢在作祟。当然，这只是一种猜测。■

　　部分编译自WhatCulture.com