赤緯
美國HBO電視網(wǎng)制作的《權(quán)力的游戲》,無疑是當前最火的美劇之一。它改編自美國作家喬治·R·R·馬丁的奇幻小說《冰與火之歌》系列,講述了維斯特洛大陸上七大國爭奪“鐵王座”的權(quán)力斗爭故事。雖然它是一部史詩奇幻片,但我們可以試著用科學來解讀一下該劇中最重要的兩個元素——冰與火。
冰
冬季能持續(xù)數(shù)年嗎?
在《權(quán)力的游戲》中,故事開始時的維斯特洛大陸,正處于長達7年的夏季的末期,隨之來臨的將是一個十分漫長的寒冬,正印證了史塔克家族的箴言“凜冬將至”。而在現(xiàn)實中,地球不可能有這種現(xiàn)象,不過在天王星,季節(jié)交替卻是十分漫長的,這是因為它的自轉(zhuǎn)方式很特別。
天王星的自轉(zhuǎn)軸可以說是躺在公轉(zhuǎn)軌道面上的,自轉(zhuǎn)軸傾斜角度約為98度,而其他行星的自轉(zhuǎn)軸都是大致垂直于公轉(zhuǎn)軌道面,傾斜角度不會超過30度(地球的約為23.5度)。這使天王星的季節(jié)變化完全不同于其他行星。天王星要花84年的時間繞太陽一圈,這意味著每個季節(jié)都要持續(xù)21年。例如,天王星的一個半球在經(jīng)歷過只有白天,沒有黑夜的21年的夏季后,接下來的21年,是有正常晝夜交替的秋季。而再接下來的則是持續(xù)21年的只有黑夜,沒有白天的冬季,最后則是21年的有正常晝夜交替的春季。
但在《權(quán)力的游戲》里,漫長的夏季和冬季是有正常的晝夜交替的。此外,維斯特洛大陸的季節(jié)還是毫無規(guī)律,每個季節(jié)持續(xù)時間是不可預(yù)料的。目前,喬治·R·R·馬丁還沒寫完他的書,不過他計劃在叢書的最后,為維斯特洛大陸的季節(jié)交替問題給出一個解釋,但這個解釋會與魔法有關(guān),而不會涉及到科幻元素。
生物能變?yōu)槁爮闹笓]的
“僵尸”?
在《權(quán)力的游戲》中,異鬼是一種生活在維斯特洛大陸北部的超自然生物。它們身形高大、枯槁,膚色蒼白,全身覆蓋冰霜,眼睛比任何人類眼睛都要湛藍。異鬼有一個強大的本領(lǐng):能復(fù)活任何已死亡的生命,并控制它們,使其變?yōu)槿缤┦粯拥膽?zhàn)士。在現(xiàn)實中,許多動物也具有異鬼的本領(lǐng),能把其他的動物變?yōu)槁爮闹笓]的“僵尸”。
例如,瓢蟲繭蜂的幼蟲就有類似的本領(lǐng)。雌性瓢蟲繭蜂會把卵產(chǎn)入瓢蟲體內(nèi),不過在每只瓢蟲體內(nèi)只產(chǎn)一粒卵。繭蜂幼蟲孵化出來后,會在瓢蟲體內(nèi)生長,只食用對瓢蟲生命非關(guān)鍵的部位。幼蟲成熟后,就會從瓢蟲腹部鉆出來吐絲做繭。此時,幼蟲會釋放某種物質(zhì)來感染瓢蟲,瓢蟲會癱瘓下來,其六條腿會不斷抖動,能趕走來犯者,這樣,瓢蟲就成了繭蜂的“僵尸保鏢”。大約一周后,繭蜂羽化離去,瓢蟲才從魔怔中醒來??茖W家們初步認為,瓢蟲繭蜂的幼蟲是用了某種與脊髓灰質(zhì)炎病毒相近的病毒,來控制瓢蟲的。
另一種類似的受害者是潮蟲,它可以被扁形蟲控制。扁形蟲會寄生在潮蟲體內(nèi),但為了完成它的生命周期,扁形蟲必須轉(zhuǎn)移到另一個宿主——一只椋鳥身上。于是,扁形蟲會釋放某種化學物質(zhì)去控制潮蟲。被控制的潮蟲會變得更大膽,更喜歡在開放、明亮的區(qū)域活動,會更容易被椋鳥吃掉。
而一種叫做“Orphiocodyceps”的真菌還能控制螞蟻的行為。這種真菌感染螞蟻后,會釋放出一種生物堿化合物,影響螞蟻的大腦,被真菌控制的螞蟻會爬向附近樹葉向下的一面,并用下顎死死地咬住樹葉的中央葉脈,最終自己會困死于那里。之所以真菌會這么做,是因為螞蟻死掉的那個位置的溫度和濕度,最適宜該真菌的生長。
200多米高的冰墻可能嗎?
維斯特洛大陸的北端,豎立著一堵有8000多年歷史的冰墻,叫做“絕境長城”。這堵約480千米長、200米高的冰墻,還被施予古老的咒語與魔法。它保護著七大國免遭墻以北的野人或異鬼的侵襲,但是在現(xiàn)實世界中,這堵冰墻會面臨著物理問題。
科學家早就發(fā)現(xiàn),即使是在非常寒冷的溫度下,受到一定壓力的冰也會融化。而絕境長城的下半部會受到來自上半部很大的重壓,使其出現(xiàn)融化的現(xiàn)象。隨著時間的推移,這堵冰墻的下半部分將會變得越來越寬,上面的則隨之塌下來。試著用橡皮泥做一堵墻,離開一個小時后,你就會看到類似的場景。所以說,這堵冰墻不可能在千年內(nèi)穩(wěn)定存在。
要想建一堵200米高的冰墻,并使得其形狀長時間保持不變,那么可以把墻建成上窄下寬的形狀,而不是像《權(quán)力的游戲》中的那種垂直的墻。這么建造的話,冰墻的坡度估計得達到1:20,也就是說其底部得有8千米寬。但這種冰墻不具有防御能力,因為坡度太低了,野人或異鬼可以輕松地爬上來。
越冷地方的生命個頭越大?
絕境長城以北的地方,生活著一些3米多高的巨人。在《權(quán)力的游戲》中,一個叫做“旺旺”的巨人還來參與了著名的“私生子之戰(zhàn)”,但最終戰(zhàn)死沙場。而在現(xiàn)實中,一些動物也會在寒冷的環(huán)境中長得更大。例如,北極那里就有著當今體型最大的陸生肉食性動物,那就是北極熊。一般來說,一只成年的雄性北極熊直立起來可達2.5米,其體重可達800千克,這相當于3~4只雄性非洲獅。另一個大家不太熟悉的例子是海蜘蛛,它們通常只有幾厘米長,但在南極洲附近,它們能長到半米長。
之所以會存在這種現(xiàn)象,是因為大個頭的動物質(zhì)量一般也較大,有更多的細胞,這樣就能產(chǎn)生更多的熱量來抵御嚴寒。除此之外,動物的個頭越大,身體的表面積與體積之比就越小,這樣就有助于減少身體熱量的散失。
火
火可以在水上燃燒嗎?
一艘艘船只悄悄地駛近準備入侵君臨城(七大國的首都)的軍艦。在月光照耀下,軍艦上的入侵者才發(fā)現(xiàn),這些船上沒有人。相反,這些船上載著很多容器,里面裝滿了“野火”——一種極易燃燒的綠色液體。從海岸上,一根根燃燒的箭射向這些載滿野火的船,隨即引發(fā)了一場巨大的爆炸,海面上很快出現(xiàn)了大片的綠色火焰,把入侵君臨城的軍艦燒得所剩無幾。
上面就是《權(quán)力的游戲》中的“黑水河之役”的一幕。根據(jù)原著的描述,野火能在水上和水中燃燒,而且只能用大量的沙子撲滅。而在現(xiàn)實中,我們早就有了類似野火的燃燒武器——凝固汽油彈。endprint
凝固汽油彈是美國哈佛大學的化學家在1942年研制的。它里面裝有可燃的凝固汽油,由環(huán)烷粉、棕櫚酸和汽油混合而成,能粘在建筑物的表面和人的身上。凝固汽油彈通常還包含白磷。因為白磷是高度易燃的,溫度超過30℃并接觸氧氣后就能燃燒,所以它可以大大提高凝固汽油的可燃性,使得凝固汽油能在水面上燃燒。此外,如果水中也含有一定量的氣泡,那么凝固汽油彈還能在水中燃燒。
自第二次世界大戰(zhàn)起,美軍在其參與的幾乎所有戰(zhàn)爭中都使用了燃燒彈。而在越南戰(zhàn)爭中,美軍更是將近40萬噸的凝固汽油彈“潑向”越共控制區(qū)。但是,凝固汽油彈在人體上留下的燒傷非常難以治愈,因而它被一些組織看作為“非人道”的武器。
人類能在火中行走
而毫發(fā)無傷嗎?
在《權(quán)力的游戲》第一季的最后一集,丹妮莉絲·坦格利安為她的丈夫卓戈舉行火葬時,自己抱著三個龍蛋走進了烈焰之中。第二天火堆熄滅,丹妮莉絲毫發(fā)無傷,而且龍蛋還孵化出了三條小龍。從此,丹妮莉絲有了“不焚者”與“龍之母”的稱號。那么,人類能在火中行走而不會被灼傷嗎?
人體的正常體溫在37℃左右,當人的皮膚在44℃以上的環(huán)境時,人就會感受到疼痛。在55℃以上時,皮膚上就能產(chǎn)生水泡。而在72℃以上時,皮膚細胞會立即被燒死?;鸲牙锬咎慨a(chǎn)生火焰,其溫度一般為700℃~1200℃,所以說,現(xiàn)實中沒人能像丹妮莉絲那樣走進火堆還毫發(fā)無傷。但有些人說,自己能光著腳跑過即將燃盡的篝火,但這只不過因為我們腳掌的皮膚比較厚,短暫的接觸高溫也沒多大關(guān)系。
哪種動物能像龍一樣大?
到《權(quán)力的游戲》第七季的時候,丹妮莉絲·坦格利安的三條噴火巨龍的體型,每一條都能接近一架波音747客機的大小,翼展能達到50米。而現(xiàn)實中,雖然沒有哪些飛行動物能比得上這些龍,但已經(jīng)滅絕的風神翼龍曾以其龐大的身軀支配著地球的天空,可謂威風凜凜。
生活于約7000萬年前到6550萬年前的風神翼龍,是目前已知最大的飛行動物之一,其翼展最大可達13米。風神翼龍被認為可用自己的力量起飛,不過在空中飛行的大部分時間里,它可能只是在滑翔。在地面上,風神翼龍可能用四肢行走(雙翼折起來當作前肢)。最近一些研究人員認為,風神翼龍的生活方式類似當今的鸛鳥,會隨季節(jié)遷徙。
此外,《權(quán)力的游戲》中的龍可以吐火,能在一瞬間將人化為灰燼,一條龍借此就能毀滅一整座城市。在現(xiàn)實中,沒有哪種生物可以噴火,但有幾種步甲蟲在遇到危險時會“放屁”,靠放熱的化學反應(yīng)將高溫氣體連帶有毒副產(chǎn)物噴射出來,反應(yīng)瞬時溫度可達100℃。endprint
大科技·科學之謎2017年8期