【推舊文】《進擊的巨人》物理學（下）：巨人的密度和科幻的意義

編按：在上一篇文章「《進擊的巨人》物理學（上）：變身巨人的那一刻就註定了人類的勝利？」討論了如果巨人和人類等密度的話，可能不只會被自己的體重壓垮，還會引發全球的能源危機！這次就讓我們來討論，如果巨人質量不變，他的密度又是多少呢？

指數比巨人更恐怖

在我們的世界中，以現在人類對大自然的科學知識，還沒有辦法進行高維度的物質傳送。因此就必須要憑空產生出額外的物質，無可避免地用到愛因思坦的質能互換定律 E=mc2。可是，這又會引起另一個問題：產生質量的能量太過龐大。這是因為質量與高度立方成正比，所以變出越來越高大的巨人所需的能源是以指數上升的。

讓我來說個比巨人更恐怖的故事。從前有個國王想要賞賜黃金萬貫給他的大臣。其中一位大臣說，我不要黃金萬貫，只要一個棋盤，第一個方格上放一粒米，希望國王能夠答應每天賞賜比前一格多一倍的米就足夠了。國王聽了說沒問題，這不太簡單了麼，我國糧食儲備十年也吃不完！就著人給了這位大臣第一天的賞賜：一粒米。

第二天，大臣來領賞賜，於是拿到了第一天的兩倍：兩粒米。第三天，四粒。第四天，八粒。第五天，十六粒。就這樣，大臣每天都來領米，國王覺得這位大臣真的傻了，有黃金萬貫不要，只要區區的幾粒米！

過了三個禮拜，負責糧倉的官員來找國王，說大事不妙了，我們快沒有糧食了。國王就問，怎麼可能？我們的儲備十年也吃不完啊！官員就說，沒錯，第一個禮拜，大臣只拿到了兩百五十四粒米，可是第二個禮拜就已經三萬二千七百六十六粒了。今天，他剛拿走了二百零九萬七千一百五十二粒米，總計已拿了四百一十九萬四千三百零二粒米了。棋盤有六十四格，可只是到了一半即第三十二天，他就會拿到共八十五億八千九百九十三萬四千五百九十粒米！到了最後一天，我們就得給他總共三千六百八十九京三千四百八十八兆一千四百七十四億一千九百一十萬三千二百三十粒米！

然後國王就被嚇死了，這就是指數的力量。

我們世界裡的巨人 竟然會比空氣密度更低？

延續著上一篇文章「《進擊的巨人》物理學（上）：變身巨人的那一刻就註定了人類的勝利？」的討論，就讓我們看看巨人究竟有多重吧！

《進擊的巨人》的作者諫山創也曾想過巨人如果與一般人類密度相同是否會太重的問題。於是在漫畫之中，也曾明示過「巨人比想像中輕」。

60 米高的超大型巨人身高是 1.7 米高的人類的 60/1.7=35.29 倍，即約 2 的 5 次方多一點。再把這數字立方，即是 2 的 15 次方，即是國王故事裡差不多兩個禮拜的倍數，大約就是幾萬。可是，E=mc2 帶來的能源問題，並不是把巨人變輕一點點、或者輕幾倍、幾十倍就能解決的。這是因為光速實在太快了：使用國際單位制時，光速的數值是 3 後面跟 8 個零。所以，即是變出每 1 公斤的質量，就需要 E=(1)c2，即 9 後面跟 16 個零這麼多的能量。

所以，我們不要忘了還有 c2 這個因子，因此我們必須再在幾萬後面補上 16 個零（還要乘 9），得到的就是有 20 個零以上的天文數字了。我們就算有 20 個零好了，就算你把超大型巨人變得「比想像中輕十萬倍」，也還有 15 個零。

結論是，我們的現實中沒有高維度物質傳送，也不可能用 E=mc2 去變出巨人。所以這次我們就不是假設密度不變，而是質量不變。跟上次一樣，我們只要使用密度=質量／體積，就能夠計算出各種巨人的密度。

對於一個 3 米級的巨人，其體積是一個 1.7 米高的人類的 5.5 倍。如果要維持質量不變，那麼 3 米級巨人的密度就是人類的 1/5.5=0.18，即是只有人類的18%。以人類平均密度大約為 0.95 g/cc 去計算（g/cc 即是每立方厘米克），3 米級巨人的密度就是每平方米 0.17 g/cc。順帶一提，一個大氣壓力下、攝氏 15 度的水的密度是 1 g/cc，這就是為什麼人體是會浮在水面上的原因。而巨人受到的浮力就更加強了，想潛水基本上是不太可能的。

那麼 15 米級的巨人呢？體積是人類的 687 倍，密度是人類的 0.1%，即是 0.0014 g/cc。一個大氣壓力下、攝氏 15 度的大氣密度是 0.0012 g/cc，所以 15 米級巨人的密度原來跟空氣差不多，被其打中應該就像颱風時站在街上的感覺吧⋯⋯

最後，當然少不了大家最關心的超大型巨人了。體積是人類的 44,000 倍，密度就只有人類的 0.0022%，即 0.00002 g/cc。這不就是只有大氣密度的 1.8% 嘛⋯⋯這樣的話，如果超大型巨人真的出現，我們頂多也只會看見一團非常輕薄的肉色氣團，被打中也是不會有什麼感覺的。而且，因為其比空氣密度更低，所以會慢慢升上天空，很恐怖的說⋯⋯哇，什麼時候變成鬼故事了？

科幻是科學的翅膀

在前一篇的文章刊登後有許多的討論，有人曾評論我說「不尊重科幻作品」，我尊重他們發表意見的權利，亦欣賞他們對科幻作品的熱誠。我相信，這種熱情亦是推動好奇心的源動力。而我同時認為，如同《進擊的巨人》這樣好的科幻作品，是能夠激起人們思考科學、社會問題，再應用於我們所生存的這個世界之中的。

我希望藉著有趣的動漫題目，吸引各位思考科學原理。這當然就不是說我要破壞原作者的創作。誰不知道在作品當中，作者就是神、就是物理定律？我們會不會把科普文中提到的科學問題傳給作者叫他修改作品？不會，因為我們明白探討的題目是「如果在我們這個世界打出一記認真拳／打出龜派氣功／變身成為巨人，會發生什麼事情呢？」

就如同從前科學仍未發達的時候，登陸月球被視為幻想。有小說作家幻想登上月球，我們不會去攻擊他「不科學」，而是把這個幻想當成思考科學問題的機會，改善我們的科學技術。想必有些人曾經思考過「如果我們真的能夠飛上月球，會發生什麼事情呢？」

最終，阿姆斯壯踏出了人類的一大步；幻想，成了真實。

科幻絕不應只幻不科。其實，我自己也是《進擊的巨人》的粉絲。吸引我的，除是了那些刺激的戰鬥場面外，也是那些叫人反思現實的情節。高牆和巨人，都一一暗喻了許多發生在我們身邊的社會問題。我們會把作品中對社會的描寫化作現實的反思，為什麼我們不能把作品中的科幻化作現實科學的思考？這樣，科幻才能成就科學。

我相信，這就是科幻的意義。

Ep. 3
認真來聊聊「九大氣質」是什麼
對於新手爸媽應該蠻有幫助的☺️

所有的氣質 不分好壞
只有行為表現的不同
而且會隨著成長經歷隨之改變
並非絕對不可逆的

尊重、包容個體的獨特性
內在得先理解與接納
才能做出適合的行為應對

*小提醒*
評估氣質量表是心理諮商的專業
有需要請去各大醫院接受專業測評

北韓領袖金正恩近日傳出病危的消息，雖然消息尚未受到官方證實，但已經足以讓各方矚目。金正恩缺席祖父金日成的紀念典禮，更是引發外界疑竇。
　
其實，在去年出版的一本傳記中，多次往返北韓的美國記者費菲爾德就提到，金正恩的健康狀況一直都是一大隱憂。作者寫道：
　
「這位年輕領導人看來很有可能心臟病發，顯然也一直有點健康問題，早在二〇一四年底那段「失蹤期」，就約略能看出這一點。當時他還只有三十歲，先是人間蒸發六星期，隨後又拄著拐杖重回公眾視線，據說是患了嚴重痛風的緣故。」
　
「四年後，兩韓領袖在初次會面時鐘土覆蓋松樹根部。不料六十五歲的南韓總統做來輕鬆自如，才三十四歲的北韓領導人卻氣喘吁吁，才動沒幾下就面泛潮紅。早先在另一次會晤時，金正恩的妻子曾對南韓大使說，她希望金正恩戒菸，卻勸不動。」
　
「接著是同年九月，金正恩和文在寅一起去爬白頭山。他自己氣喘如牛，卻注意到文在寅似乎連大氣也不喘一個。熱愛登山的南韓總統告訴他，我也會喘啊，但爬起來這麼輕鬆的還不至於喘。」
　
「北韓人對領導人的健康情形保密到家。金正恩每一回出國——包括去新加坡一會晤，手下都會替他準備專用的流動廁所，以免遺留任何可能透露健康資訊的樣本。」
　
「然而，透過那幾次會面，外界已經取得大量北韓無從審查的錄影片段，足以讓醫學專家從金正恩外出活動的模樣，去推斷某些健康狀況。」
　
「首先，他們認為金正恩算是重度肥胖。他身高一百七十公分，體重據估約為一百三十六公斤，表示他的身體質量指數（BMI）高得不得了，差不多是四十五或四十六。他行走的方式受到這種體型影響，導致腳趾頭與手臂都 過度向外展。再者，醫生也推測他打鼾很嚴重。他們仔細研究金正恩的影片時，甚至計算他的呼吸次數。在第一場峰會上，他和文在寅才走了四十二秒鐘，就呼氣三十五次。他要不是當時太過緊張，就是太久沒運動而導致肺活量下降。」
　
「他們也注意到，金正恩的右腳踝似乎不太對勁，當時可能正戴著支架。這項觀察與二〇一四年報告不謀而合，但並沒有證據顯示問題出在乳酪吃太多。」
　
「不過他們認為，『偉大的接班人』的確因工作壓力大而暴飲暴食，健康狀況怕是岌岌可危。『大致說來，胖到這種程度，再加上抽菸，大概會導致壽命縮短十到二十年。』仁荷大學醫院（Inha University Hospital）教授許允錫（HuhYun-seok）說，並假定這位年輕的領導人已經罹患糖尿病。」
　
「而他走起路來『顫顫巍巍』，也是體弱多病的跡象。另一位醫師提到，嚴重肥胖人士得關節炎的機率是一般人的四倍。」
　
＊安娜．費菲爾德著，葉織茵譯，許晉維繪，《偉大的接班人：從造神運動、籠絡權貴到高壓統治，揭密金正恩的權力遊戲》，寶鼎出版，2019。
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