動漫世界里的科學

◆葉子 輯

科學真是無處不在，連動漫世界里都有它的身影。

貓不那么愛抓老鼠

很多人看《貓和老鼠》這部動畫片的時候都會思考一個問題，為什么湯姆作為一只貓總是被老鼠杰瑞逼到死角？

其實，這個疑點是有科學解釋的。美國福特漢姆大學的邁克爾·帕森斯團隊在研究中發(fā)現(xiàn)，貓沒那么愛抓老鼠。城市中的貓不僅不太擅長捉大老鼠，甚至可以說是對它們一點食欲都沒有。

原本，邁克爾·帕森斯團隊準備在紐約的一家回收工廠對老鼠進行研究，而在他們?yōu)閷嶒灷鲜笾踩胄酒?、貼好標簽、布置好天羅地網(wǎng)的監(jiān)控設備后，貓來了。經(jīng)過觀察，研究團隊發(fā)現(xiàn)貓的數(shù)量為5只，平均每天出現(xiàn)3只。

然而和預想的不一樣，面對60只老鼠，貓并沒有將回收工廠當成大型野外自助餐館。于是研究團隊順水推舟地更換研究方向，確定為：貓對老鼠種群的影響是怎樣的？

當老鼠在地面上遛彎時，貓幾乎不做任何動作，故事中貓鼠追逐的場面并沒有頻繁上演。2個多月來，研究團隊只看到貓進行了20次尾隨、3起有謀殺企圖的狩獵行為，其中僅有2起成功致死。他們甚至發(fā)現(xiàn)，這些貓似乎更專注于鉆紙箱，而不是獵殺老鼠。

在帕森斯看來，老鼠和人類似乎都高估了城市中貓的能力。老鼠會主動避開貓，低調(diào)生活，同時貓也不希望浪費體力捕捉300克以上的大老鼠，這樣一來，貓的存在確實讓人們覺得老鼠變少了，但真相是老鼠藏起來了或者改變了生活方式，讓人更難以發(fā)現(xiàn)，但數(shù)量上不會有明顯改觀。

知道了這點后，我們再看看《貓和老鼠》動畫片，杰瑞這只機智的老鼠吊打蠢貓湯姆，確實沒什么毛病——你以為《貓和老鼠》只是逗小孩玩的，其實它是科學神作。

馬里奧世界不適合人類居住

很多玩家都幻想能夠穿越到游戲世界，但有一個問題，那里真的適合人類居住嗎？馬里奧大叔所在的世界就可能分分鐘要了你的命，因為天體物理學家Gabe對馬里奧世界的重力進行了計算，認為那里根本不適合人類生存。

和普通玩家不同，Gabe在通關(guān)游戲后，腦中出現(xiàn)了一個問題：馬里奧這家伙為什么能跳這么高？

按照地球人的思維，想要迅速提升自己的跳躍能力，最簡單的方法是去重力小的環(huán)境跳。宇航員即使穿著厚重的宇航服，在月球上照樣能蹦著前進，沒準馬里奧世界也是這樣。

然而事實恰恰相反，馬里奧世界的重力遠遠超出了正常人的承受范圍。Gabe認為算出重力加速度是最直接的辦法。

在地球的真空環(huán)境中，一個物體直線上升時，每過1秒種，速度值都會減小9.8米每秒。這個9.8就是地球表面的重力加速度數(shù)值。

重力加速度等于兩倍跳躍高度除以到達跳躍頂點所需時間的平方。如果想要算出馬里奧世界的重力加速度，我們就需要知道馬里奧每次跳躍的最大高度和他跳躍到最高點所需要的時間。

在實驗中，Gabe讓馬里奧在不助跑的情況下直接跳躍，跳躍的高度就用馬里奧自己的身高來丈量，很直觀，相當于他身高的2.25倍。在《超級馬里奧世界》游戲中，馬里奧的官方身高是1.55米，所以他跳躍的高度約為3.5米。

我們再來計算一下馬里奧從地面跳躍到最高點所耗費的時間。Gabe的方法是讓馬里奧連續(xù)跳躍15次，用所得的時間除以15，得到單次從跳躍到落地的時間；然后除以2，得到從離開地面到達空中最高點的時間，這個時間是0.3秒。

最后利用重力加速度公式，我們可以算出馬里奧世界的重力加速度數(shù)值是78，相當于地球表面重力加速度數(shù)值的8倍。原來，馬里奧跳得高并不是因為重力小，而是因為擁有相當強壯的腿部肌肉，全靠大力。

假設馬里奧身處地球環(huán)境，他完全可以憑借那雙短腿瞬間提速到每小時80千米，然后飛出地面27米。換句話說，在游戲中馬里奧只是蹦上了一塊磚頭，但如果生活在地球上，相當于一躍跳上了9層樓的樓頂。

既然知道了馬里奧所在星球的重力加速度，那么很多人可能會問，馬里奧這家伙到底住在哪？事實上，Gabe找遍整個太陽系，也沒有找到一個合適的星球?；蛟S科學家只能在太陽系外找到這種星球，而且很有可能是一顆恒星，但幾率幾乎為零。所以在Gabe看來，我們和馬里奧不僅僅是“次元”不同，人家根本就是太陽系外的外星人。

苦力怕是什么生物

游戲中很多生物都能和現(xiàn)實中的對號入座，然而《我的世界》中的苦力怕卻讓全球玩家犯了難。這家伙上半身如同蘑菇，沒有手臂，下面有4個觸角——獨特的外形讓它非常出名，而它另一個讓人印象深刻的特點是自爆，當它接近玩家后會頻繁閃爍，并發(fā)出“嗞嗞”的聲音，然后爆炸。

那么問題來了，苦力怕到底什么來頭，現(xiàn)實中它的原型是什么，為什么會爆炸？

苦力怕走路時“嘎吱嘎吱”響，像干枯的葉子，所以游戲開發(fā)者Notch心想：苦力怕雖然長得很像動物，但為什么不能是植物呢？根據(jù)一系列推理，我們有理由認為苦力怕是一種泥炭蘚植物。

泥炭蘚也叫水蘚，四季均可生長，一般生活在沼澤地，它們與苦力怕的第一個相似點就是長相，綠中有白。第二，為了繁殖，這種植物會自爆，而且非常劇烈，它們必須把孢子射得足夠高，才能被風帶走。更巧的是，在爆炸前，孢子因為空氣泄漏會發(fā)出“嘶嘶”的聲音，這一點和苦力怕也很相似。第三，苦力怕可以通過雷電積蓄力量，同時提升自己的爆炸威力。而泥炭苔蘚有很好的電化學性質(zhì)，理論上人們有可能利用它制作電池組件。自爆、音效、能玩電這些特點都符合，泥炭蘚植物不是苦力怕的原型，是什么呢？

史蒂夫到底有多強

很多游戲中看起來平平無奇的角色其實是絕世強者，比如《我的世界》中的史蒂夫。

首先我們來了解一下這位強者的身高。在《我的世界》中，每個方塊都是長、寬、高分別為1米的立方體，而1米等于16個像素，那么1米除以16，就可以得出1個像素的長度是6.25厘米。

如果我們把史蒂夫和兩個方塊進行對比，可以看出史蒂夫只有29.5個像素高，也就是說，史蒂夫的身高為29.5乘以6.25，約等于185厘米。有的朋友提到史蒂夫身高像素與實際高度的比例在不同模式下不太一樣，不過，他確實是個不折不扣的壯漢。

既然天天用手擼樹的史蒂夫這么人高馬大，那么他的力氣有多大呢？我們繼續(xù)運用數(shù)學與物理知識來算算史蒂夫的神奇力量。

想要判斷史蒂夫的強弱，看看他能攜帶多少東西或許是個不錯的選擇。

史蒂夫的神奇背包擁有36格，每格能裝下64立方米黃金，一共可裝下2304立方米黃金，而1立方米的黃金重19.32噸。換句話說，根據(jù)史蒂夫的背包容量，如果他愿意，他背上的黃金數(shù)量可以占地球有史以來開采的所有黃金的26%，大約重45 000噸，這些黃金大約需要98輛卡車才能裝下。而史蒂夫卻將它們扛在身上，如果他用的是雙肩背包，那么單個肩膀承受的重量差不多相當于2500輛校車的重量。

這已經(jīng)夠可怕了吧？更可怕的是，在這種負重條件下，史蒂夫依然能夠跳躍到1米左右的高度！不得不說，史蒂夫強大得超乎想象！