怪兽很有魅力。凌驾于地球生物的庞大身躯、一把就能撕裂大厦,发出谜一般的光线……怪兽拥有各种特殊能力。
但是,与来自外星的超人英雄相比,它们感觉更有真实性。像鸟一样在空中飞的飞行怪兽、像鱼一样栖息海里的水中怪兽、像鼹鼠一样挖土前进的地底怪兽……它们都仿效自然界生物老老实实活着的嘛。
第三部要思考一下,这些怪兽实际存在的可能性吧。住在空想科学世界的它们如果和我们在地球上一起生活……光想就很兴奋吧。而在最后,我们将以科学来判定空想科学世界中谁是第一强,作为本书的总结。
飞天怪兽※
旋转喷射飞行的神龟会在空中变成烤肉!!
像鸟或翼龙一样展翅飞翔的拉顿※和混沌鸟※。拍着像昆虫的翅膀飞行的摩斯拉。就连体型上看起来完全飞不动的神龟,也能靠喷射飞行神勇冲上天。
将这些怪兽的飞行方式和超人英雄做个比较,会发现一件重要的事情。怪兽的飞法都非常符合实际原理,超人力霸王等超级英雄“只不过摆出趴着的姿势,啥都没交代就飞上天了”,两者相比差别真大。恐怕是因为超人英雄有想飞就飞的“特权”,相对地,怪兽要是没在画面上讲清楚,那就不准飞了。或许因为怪兽大多是配角、甚至是反派的缘故吧。
然而怪兽们不顾这种差别待遇,依旧活力十足飞来飞去。可是如果注意观察,会发现它们与自然界生物在飞行方法上有着微妙差异。
乍看之下它们飞的方法很合乎现实,可是在科学上真是如此吗?
※飞天怪兽
本文还没提到某只飞法超诡异的怪兽,那就是哥吉拉。在一九七一年的《哥吉拉对黑多拉》中,把尾巴抱在胸前,吐出放射能光线当推进力向后飞。毋庸置疑,这样只会使身体后翻、后脑勺猛撞地面!与其这样,不如像超人力霸王啥都不说明直接飞就是了。或许怪兽就是无法摆脱必须交待飞行方式的宿命。
※一九六七年《大怪兽空战·神龟对混沌鸟》(台译:神龟大战飞天怪兽)中的混沌鸟。外形像怪鸟,飞行速度高达3.5马赫,比旧版神龟3马赫还快。
※拉顿
一九五六年电影《空中大战怪兽拉顿》中从翼龙突变的怪兽。从九州阿苏附近炭坑深处的巨卵孵化。拉顿不负空中怪兽之名,曾与当时最快的喷射战斗机F86F军刀式旭光空战,在高空中突破音速翻转时还带出飞机云,产生了音爆破坏等等,再三展现超音速情景。是难得能将怪兽图鉴中的设定速度用实际画面呈现的怪兽。
滑翔机有可能超音速吗?
首先从感觉最具说服力的“靠翅膀飞行的怪兽”讨论起。
被选为代表的是拉颐和混沌鸟。由这两只怪兽主演的电影《空中大怪兽拉顿》和《大怪兽空战·神龟对混沌鸟》名称来看,也知道是在描写飞行怪默的恐怖和魅力。
根据各种怪兽图鉴的资料,拉顿的飞行速度是1.5马赫,混沌鸟则是3.5马赫。这两只都是拍拍翅膀就比音速还快了,可是生物真飞得出这种速度吗?
自然界生物的飞行方式有两种:振翅飞行和滑翔。
用双翼拍打空气以获得对抗重力的浮力※和前进的推进力,称为振翅飞行;而像滑翔机一般固定双翼的形状和角度,把来自前方的空气阻力转为向上的浮力,称为滑翔。小型鸟类、昆虫相蝙蝠只靠拍翅膀飞行,鼯鼠是只靠滑翔;大型鸟类在起飞、加速时鼓动翅膀,其他时候则采滑翔的方式。
毋庸置疑,研究怪歜的飞行时最常参考的就是翼龙※等有翼恐龙,但是这家伙除了化石之外,啥什么都没留下,所以除了靠想做之外别无他法。它翼长7公尺,体重15公斤,体型算是很大的,所以我们猜它不怎么拍动翅膀※,是靠滑翔飞行。
自然界的飞行生物是体型越大越有滑翔的倾向。从电影画面上确认,拉顿和混沌鸟也不怎么拍动翅膀。可是靠滑翔的力量有可能飞出超音速吗?
※浮力
前方来风顶到物体下方,气流下弯,反作用力把物体向上推,这就是浮力。飞机机翼纵剖面是上凸下平,相较起来,上方通过的空气走距长、触及范围大,所以气压变低,这也会产生浮力。
※翼龙
中生代掌握制空权的爬行类(编按:昔称爬虫类。基本上恐龙并非爬行类)。翅膀构造与现今鸟类或蝙蝠都不同,第四指延长,隔成4节,张开皮膜形成翅膀。与其他恐龙一样都走上了巨大化之路,白垩纪后期曾翼长达7公尺。与其说飞行,不如说是乘上升气流爬升,其空气动力学应类似现在的军舰鸟。
※不怎么拍动翅膀
翅膀拍法大致分为摩斯拉的翅型与拉顿的翼型。翅型以昆虫等小型动物为本,虽然乘着风势,但只要停止鼓动1秒就会落下,所以翅膀面积大于身体。这一型怪兽若没有一直振翅,表示对其原型生物认知不够。翼型则是以鸟为原型,多半学大型鸟类,不拍翅膀而乘风滑翔,怪兽采此形态比较有说服力。画面上中也多是爬升时鼓翅,之后滑翔。应剧情需要演出的振翅画面,似乎只有在三头金龙吉多拉王之类非鸟型却有大翅膀的怪兽出场时,或抒情的飞离场面。
混沌鸟飞得比免路考机踏车还慢
鸟类或飞机在空中飞行时,并不能把来自前方的空气阻力全部转为浮力。有一部分的空气阻力则会产生煞车效果,如果没有对抗它的推进力,就无法保持一定速度。那么没有装引擎的滑翔机和信天翁是拿什么当推进力的呢?答案是重力。
没有上升气流的时候,这些滑翔的飞行体部仅能向下飞。意思和在斜面运动的物体相同,是沿着空气形成的坡道滑下。此时重力会分成“让物体沿着坡道向下运动的力”和“把物体压在斜面上的力”。后者会与浮力相互拮抗,前者则成为对抗空气阻力的推进力[图一作用于滑翔物体上的力。只要取得平衡就能等速直线前进。]。
信天翁或老鹰都是悠哉游