我們有一條規則：永遠不要對天馬行空的幻想點子說：“這不科學！”當磚頭大小的“大哥大”還是稀罕物時，《星際迷航》中就已經出現翻蓋手機了。不過，八卦下銀幕上那些英雄們是否“逆天”還是很有趣的。前方劇透預警！
隊長的盾開“外掛”
首先我們要關注一下頭上頂著A字的美國隊長的裝備。真難界定啊，那東西到底算是武器還是防具？
這塊盾能吸收大量的動能——無論是炮彈還是綠巨人的拳頭，統統在它面前敗下陣來。竊以為，這盾比打了神秘藥劑的隊長的肉身更加神秘。究竟是什么鑄就了這塊神盾呢？一些深愛動漫的科學家們開始“腦洞大開”。
連那些聰明的死理性派也認為，解釋這塊盾牌工作的原理很難。因為它在不同的情況下會有不同的反應：有時，這盾丟出去會嵌進墻里，但是有時它撞到墻卻會反彈；有時，盾似乎堅固無比、能抵擋大力攻擊，但卻沒有發生過把隊長彈飛的慘劇。
它到底是要鬧哪樣呢？美國北卡羅來納州立大學的材料學副教授、鐵桿動漫迷Suveen Mathaudhu說：“我們還是先說說熱力學第一定律吧。”
通常，能量的去向只有兩種：要么被儲存，要么轉化為熱能或聲波。但是漫畫迷和電影迷們肯定知道，隊長的盾在接受能量之后通常不會產生熱量或者發出尖嘯——《復仇者聯盟》中這盾被雷神的大錘擊打后產生的沖擊波你們就當沒看見吧。
“因為沒有產生熱和聲，所以我們推測，能量是被吸收和儲存起來了。制作盾牌的材料——外太空金屬‘泛合金 or 振金（Vibranium）’的化學鍵必須能夠將能量以某種形式儲存起來。”
在漫威英雄的世界中，振金（Vibranium）是一種來自外太空的金屬，這也就意味著它其實并不存在。在設定中，振金是在非洲的瓦坎達國發現的（其實這個國家也是虛構的）。
振金的特點就是它能吸收周圍環境中的振動能量，比如聲波等。當它吸收機械能時，它自身的分子振動頻率并沒有顯著的提升。外界的振動能都被儲存在它的分子之間的化學鍵中。據說，振金儲存能量是有上限的。
雖然我們還沒看到過這個上限，不過漫威說它有，它應該就有吧——和這個虛構世界的“上帝”爭，你覺得有意義么？
根據Mathaudhu的觀察（或者說觀影），他認為這塊盾的基本工作原理好像一節電池，似乎也有著電容器的功能。打個簡單的比方：電容就好像智能手機上的閃光燈，能在很短的時間內充放能量；而電池吸收和釋放能量的速度是可以控制的。
Mathaudhu
也就是說，美國隊長的盾其實是一個電池和電容的混合體。但是那些被盾牌吸收的能量又釋放到哪兒去了呢？
Mathaudhu說：“如果能量是儲存在組成盾的物質原子間的化學鍵中，那就能解釋盾牌物理性質多樣化的原因了。”或許盾牌的超級電容器特性說明了它在多個表面來回彈跳之后回到隊長手中時那些能量是從哪里來的——他在漫畫中經常這么干。
當然，我們只是說，這塊逆天的盾只是表現出“好像”有超級電容的特性。畢竟，所謂的“外太空金屬”并沒有被發現。
鋼鐵俠VS真科技
鋼鐵俠是漫威的英雄們中，本身最弱小的——除了他那張利嘴和那套狂拽酷炫的盔甲，基本上就是個炮灰。在漫威的二次元世界，Tony Stark先生是個極其聰明的工程師，他發明了各種設備，甚至還可以制造出新的元素。
現實中的科學家們要哭了，他們在實驗室里辛辛苦苦才合成出了只能存在極短時間的117號元素，Stark在家隨便玩玩就搞出來了。作為銀幕上最依賴先進科技的超級英雄，鋼鐵俠有不少“八卦”可以說。
方舟反應堆
驅動著鋼鐵俠的能量都來源于一個虛構的電弧發生器——埋在他胸口的那個慢慢腐蝕他健康的鈀反應堆。現實生活中，鈀金屬的確有害身體健康，只是不像電影中描述得那么荒誕罷了。
一個依靠鈀驅動的反應堆，聽上去或許有些奇怪，但是如果你知道鈀在“冷核聚變”方面起著主要的作用的話，這個設定就顯得不那么夸張了。
冷核聚變
20年前進行的實驗顯示，在接近室溫的條件下也可以進行核聚變——冷核聚變。雖然現在科學家給它坐了冷板凳，但是美國海軍的空間與海戰系統研究中心依然在繼續這項技術的開發，這意味著鋼鐵俠的冷核聚變技術并不是天方夜譚。
創造新元素
為了避免被鈀的毒性殺死，鋼鐵俠創造了一種全新的元素來驅動電弧反應器——振金（沒錯，又是這貨！這種虛構金屬在漫威漫畫的世界中經常出現）。
現實生活中的科學家也正在努力創造新的元素，比如說2010年才合成出的117號元素（暫時稱為Ununseptium，Uus）。
但是，117號元素以及迄今為止科學家創造出的元素都與振金有一個明顯的差異——它們都不穩定。至今，科學家在衰變之前只觀察到過6個Uus原子。物理學家曾構想過一個超重元素的“穩定島”，一些特定的超重元素不會立刻裂變成較輕的原子，或許振金就是其中的一員?
2017年1月15日，中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、物理學、語言學界專家召開了113號、115號、117號、118號元素中文定名會，將此元素命名為“石田”（這個字打不出來，將就著看一下）。
無論是虛構的振金還是真實存在的Uus，它們都是利用回旋加速器（也被稱為粒子回旋加速器）創造的。在回旋加速器里，粒子被加速、相撞從而制造更重的元素。現實中的科學家們可沒辦法像鋼鐵俠這么瀟灑，在自家地下室就搭建一個回旋加速器——即使可以，他們也會多造一些保護設施來阻隔其產生的致命輻射。
衣櫥里的外骨骼
富N代Tony Stark最引人注目的發明是他那無所不能的鋼鐵盔甲。目前，美國陸軍和日本的研究人員已經制作出了能夠加強人類力量的外骨骼裝備原型。不過，別把現實中的外骨骼和鋼鐵俠套裝等同起來，你會失望的……
鋼鐵俠的盔甲表現出了超凡的保護能力，它能保護“芯子”，抵擋敵人強有力的攻擊。有人琢磨過，這裝甲里是不是塞了什么超級海綿？
你別說，還真有研究人員利用納米管制作了一種有彈性且十分堅固的海綿。或許鋼鐵俠早已經采用了，以保護自己的骨頭在戰斗中不被打斷吧。
蜘蛛俠，物理成績好不好？
蜘蛛俠黏黏的蜘蛛網是他的技能中最重要的一種。蛛網并不是從蜘蛛俠手腕上的某個洞里射出來的，Peter Parker其實是開發出了能夠噴出蛛網的設備。
現實中，蜘蛛的蜘蛛絲來自它們的腹部，《西游記》中女版蜘蛛精好像是從肚臍吐絲的——蜘蛛俠也這么干的話，得穿個露臍裝，太讓人不忍直視了！
蛛絲的強度
要是真有“蜘蛛附體”這回事，能不能成為英雄，首先得看蛛網到底有多強。我們可以用一些方法來估計蛛網的強度。蜘蛛俠曾用他的蛛網接住了一輛落下的汽車。蛛絲需要承受多大的拉力才能拉住一輛汽車而且保證蛛絲不斷呢？
我們假設正在下落的車重2000公斤，在被蛛網停住之前下落了1秒。然后我們就能用動量守恒原理來計算車下落時的動量。從車開始下落到停止下落，初始的動能是0。當蛛網碰到車時，作用在車上的有兩個力：向下的重力和蛛網作用于車向上的拉力。
當然，蛛網并不是馬上把車停住的，它也需要一些時間來拉伸緩沖。為了簡化這個過程，我們假設停止時間是1秒。根據動量守恒原理，車的末狀態的動量也為0，唯一不同的就是車上受了兩個力。
有好事者真的計算了一下，發現要達到如上效果，那條承重的牽引繩必須承受至少39200牛頓的拉力。材料的極限抗拉強度與它們的橫截面有關，橫截面越大（越粗）的材料，強度越大。在現實世界中，我們假設在半徑同為1毫米的情況下，鋼索、尼龍絲和蜘蛛絲看來都無法拉住這輛汽車，只有碳納米繩能夠勝任。好吧，鋼索其實也行，不過其半徑必須超過2.5毫米。不過，半徑1毫米的鋼索和蛛絲的重量差距大了去了。當然，如果拉住汽車的是由幾條蛛絲組成的復合狀結構，那就是另外一回事了。
帶多少蛛絲出門呢？
那么下一個問題就是蜘蛛俠能隨身帶多少蛛絲？在電影中，那些蛛絲彈藥，似乎都被儲存在2個手表樣的小東西里，而且似乎能噴出的蛛絲無窮無盡。讓我們幫Peter Parker算一下每次“出外勤”需要帶多少彈藥吧。
蜘蛛俠單次發射需要多少蛛絲？如果瞄準10層樓的高處作為落點，約需要發射出20米長的蛛絲。
假設發射出去的蛛絲束半徑為1毫米，它的體積應該是6.28x10-5立方米。如果要把這次發射的蛛絲束都塞進一支半徑為0.25厘米的標準鉛筆里，那這支鉛筆的長度將達到3.2米。注意，這只是一次發射蛛絲所用的體積！
那么，如果蜘蛛俠還需要遵守現實中的物理規則的話，那一對儲存蛛絲的腕表的體積將不得不增加很多。假設每只手可以發射50發蛛絲，我們能計算出每個手腕上容器所需要的容量大約為0.00314立方米。
這個圍繞在手腕上的環狀蛛絲庫，半徑差不多要10厘米、厚約7厘米——有小型炒鍋那么大。
蜘蛛俠把這個戴在手腕上出街，看上去有點小尷尬。不過，如果要是換成鋼索和尼龍繩的話，體積可就絕對不止這么點了。與其他材料相比，輕巧的蜘蛛絲因為在強度上的優點，還是非常有開發潛力的。
文章來源：新發現雜志
IEEE Spectrum
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