美媒揭《超人》《钢铁侠3》等大片背后的科学

　　美国《大众科学》月刊网站7月12日发表了题为《今夏大片背后的科学》的署名文章，作者丹尼尔·恩贝和埃里克·索夫戈在文章中剖析了《超人：钢铁之躯》、《星际迷航：暗黑无界》、《钢铁侠3》等热映科幻大片背后的科学。

　　《超人：钢铁之躯》带来的疑问：

　　一个人能有多强大？

　　剧情：

　　在这部最新超人电影中，身为农夫之子的超人发现了自己的力量，并从两个来自氪星、欲大搞破坏的疯狂恶棍手中拯救了地球。

　　答案：

　　超人或许能举起一辆公交车或一个石油平台，但是人类的力量相当有限。首先是肌肉的性质。人类能产生的最大力量依赖于我们的肌纤维如何工作。多年来，科学家从不同脊椎动物身上抽取肌肉并测试它们的能力。他们得到了一个经验法则：在横截面上，一块肌肉每平方厘米能产生大约30牛顿的力。南方卫理公会大学应用生理学家彼得·韦安德说：“因为进化是一个保守的过程，所有这些肌肉的成分基本上都是一样的。”

　　然而为什么不制造更多肌肉呢？在某种程度上，人类多年来一直在这么做：我们的体力比500年前的人更强了。但是运动分析学家若弗鲁瓦·贝特洛说：“我们无法让肌肉量超过某个限度，因为我们的骨骼不会支持其力量。”肌腱尽管相当结实，也有极限每平方英寸15000磅拉力。贝特洛说，人类或许正在接近运动表现的上限。

　　肌肉的成分也会限制人类的表现。快肌纤维相比慢肌纤维能制造更多的力。通过训练，运动员或许能改变快慢肌纤维的比例，但是研究显示，有关比例在很大程度上是遗传决定的。

　　提高人类力量限制的途径之一是打造一个超越人类的运动员。不同的骨骼架构可以增加某些运动方面的优势。例如杜克大学进化人类学家史蒂文·丘吉尔说，男性尼安德特人（旧石器时代生活在欧洲和西亚地区的史前人类）屈肘的力量比今天一般男性强三分之一。因此考虑超人时，要记得他来自氪星。像尼安德特人一样，他理论上不是人类，而是类人生物。因此他适用于不同的法则。

　　有益的怀疑：

　　超人的服装同他的钢铁之躯一样不可毁灭。漫画书作者说，它的力量来自氪星纺织品，但是这听起来空洞无力。制造防弹外衣的唯一办法是用石墨烯进行加固。石墨烯柔韧，极薄，比钢铁牢固50倍。