電影中的科學：《環太平洋》
?BBC知識 2014/03/08
在電影《環太平洋》裡。人類得對抗高達數百公尺的「怪獸」大軍。不過在生理的限制下，「怪獸」（或者任何生物）實際究竟能長到多大？
【文／Helen Pilcher；譯者／高英哲】
「怪獸」長得越大，骨折的風險就越高，散熱、輸送氧氣也會出問題。
（警告！本文洩露劇情）大家常在酒吧爭論不休的話題是：甲乙對決誰會贏？若是八十公尺高的機器人，對上要消滅人類的異次元巨型兩棲動物，你會把賭注押在機器人身上對吧？但要是巨型怪物越長越大呢？這就是導演吉勒摩?戴托洛（Guillermo del Toro）在電影《環太平洋》（Paci?c Rim）裡設定的情況。人類得對抗高達數百公尺的「怪獸」（Kaiju）大軍：這些不斷增生的巨獸最大的嗜好，就是把知名地標當點心一樣吃掉，而人類能夠與之抗衡的最後防線，則是叫做「機甲獵人」（Jaeger）的巨大機器人。
不過在生理的限制下，「怪獸」（或者任何生物）實際究竟能長到多大？伽利略在1638年提出平方立方定律時，可能就思考過這個問題了。比方說動物的體型變成兩倍時，其表面積只是以平方增加，體積卻是以立方增加，這就會產生各種問題：骨頭的表面積只增加為四倍，卻要承受八倍的體重。所以「怪獸」長得越大，骨折的風險就越高，而你想給那氣呼呼的傢伙上石膏，簡直就是在玩命。肌肉與軟骨很可能撐不住這種體型，而身軀那般龐大，皮膚相對面積卻不夠廣時，散熱也會出問題。此外還得煩惱怎麼為這麼巨大的身軀輸送氧氣。「總會有地方開始出錯，」英國布里斯托大學的恐龍專家麥克?泰勒（Michael Taylor）說，「問題在於，什麼地方會率先出問題？」
地球史上體型最大的動物是現存的藍鯨，最重可達一百七十公噸，牠利用海洋的浮力來支撐自己的體重，避免平方立方定律可能造成的傷害。地球史上體型最大的陸生動物是恐龍，牠們有自己獨特的適應方法，巧妙地避開了體型過的問題。長頸、八十公噸重的阿根廷龍具有類似鳥類的呼吸系統，在吸氣和吐氣時都能攝取氧氣，相當有效率；牠嚼都不嚼就大口吞下每日所需的成噸食物，滋養牠那巨大的身軀；此外，牠的骨頭充滿孔隙以減輕重量，相對較小的頭部不會壓斷頸子，還有直立的四肢支撐全身重量。
研究者綜觀各種因素，估算出最大型的陸生動物，體重大概會落在一百到一千公噸之間，而不會長到像「怪獸」幾千公噸那麼重。「那壓根就是辦不到的事。」泰勒說。當然啦，這些體型限制可能不適用於流血會流出阿摩尼亞，還能自爆的不明外星生物，不過起碼就目前而言，我們很高興知道「怪獸」仍然只能在電影世界裡囂張。
【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第31期（2014年3月號）。版權所有，轉載請註明出處。】
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