Beyond Star Trek - 01. 選擇你的毒藥

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01. 選擇你的毒藥

作者: L. M. Krauss　譯者：KoShiyen

　　在我大部分的工作場合中, 物理定律好像總是不適用.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 福克斯˙穆德

　　一個黑暗，不祥的陰影籠罩你家。家具開始搖晃，牆壁和天花板也不停振動，你聽見奇怪而刺耳的聲音。你急忙衝向窗戶，想看看到底騷動從何而來，卻只看見五百呎高的空中有個巨大的黑色碟子，直徑至少 15 哩，靜靜地懸在空中，遮蔽了陽光，讓整個區域陷入黑暗。你衝向廚房的洗碗槽，往臉上猛潑冷水。這怎麼可能發生呢？回到窗戶旁，那個巨大的物體還在原來的地方。你慌亂地跑到車庫想離開這裡，然後想起一件事，又急忙回到屋子裡，打電話到你女兒的學校，但是電話線已經斷了。你失禁了，這一切已經讓你太過恐慌。外星人來了！ 當你要昏倒時，你的最後一個念頭是，我死定了(我就要變成土司了！) [I’m toast！]

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　　且慢！ 雖然 F14，電腦病毒或是甚至威爾斯 [H。G。Wells] 的微生物都可能無法解除我們被 15 哩寬飛碟威脅的恐懼，牛頓 [Isaac Newton] 卻可以….算是吧。牛頓定律可以確保你在開始恐懼之前早就先死了。即使 350 年後，好萊塢[Hollywood] 在縱情特效之前，仍然必須通過牛頓的考驗。唉，在 ID4 星際終結者[Independence Day] 中駕駛母船的外星人，看來翹了不少課….

　　如果外星母船和她的子船真的來拜訪我們，那麼真正會發生的場景，描述起來可能反而像是中世紀的女巫審判。

《淹死》 　　裝滿外星人的母船，如果真決心要毀滅地球上的所有生命，根本不需要派出那麼多大飛碟來毀滅我們的大城市。早在第一道陰影落在帝國大廈 [Empire State Building] 或好萊塢招牌上之前，紐約 [New York] 早就已經被水淹沒，洛杉磯 [Los Angeles] 也可能因地震而被拱起。在 ID4 中一開始，遙測追蹤母船的結果顯示她的質量將近四分之一個月球。在她放出小飛碟之前，大船要先進入地球的同步軌道 - 和星艦企業號 [U。S。S。Enterprise] 拜訪新行星時進入的軌道相同。在這種軌道上，太空梭或衛星的行進速度與行星的自轉速度一致，所以可以一直保持在地表某固定位置的上空。傳輸跨國訊息的的大型通訊衛星，例如飛機或是一些有錢星迷使用的全球定位系統 [GPS，Global Positioning System] 網路導航衛星，就位在這種軌 道上。

　　牛頓的萬有引力定律決定這種軌道的高度，與物體的質量無關。這是萬有引力定律的眾多奇蹟之一 - 任何物體不論多重，在固定距離下環繞地球的速度是固定的。(否則 NASA [美國航空暨太空總署] 就得根據太空人的體重為每艘太空梭設計不同的軌道了。) 地球的同步軌道高度大約是 22，500 哩，大約是地球跟月球間距離的十分之一。在 22,500 哩的高空，一個和月球質量相當的物體，對地球的引力會增強 100倍； 既然母船的質量是月球的四分之一，那麼她對地球的引力就是月球的 25 倍！

　　這會有什麼結果？ 呃，其中一項影響應該是關閉華爾街 [Wall Street] 股市，因為大部分的紐約市都已經被沖掉了。一個和母船同樣質量的物體所造成的潮汐力，會引起地球各處海平面的急劇上升。同時，地殼無法適應的潮汐力也無疑地會在地殼脆弱處引起地震及火山爆發。更嚴重的，地球在太空中的運動也會受到影響，造成無法預期的後果，例如氣候的改變。當一個月球四分之一質量的物體進入地球低軌道時，會引起地球前後振動 - 同樣是因為重力的關係。加上第三個重物，新增的引力會對改變原先地月系統的運動，造成混亂的後果。

　　沒錯，如果邪惡的外星人比較有耐心 (他們需要這樣嗎？) 的話，他們可以選擇從與地球旋轉相反的方向過來。母船潮汐力的拉力會緩慢地打斷地球的旋轉率，拉長地球的自轉週期。目前地球的自轉週期就是因類似的方式，受到月球的拉力而拉長，最後 (以宇宙的時間來說)，地球的自轉速率會跟月球的公轉速率相同，也就是地球上的一天將變成一個月長。想像一下你從午嬤麇萺之間會有多餓。

　　不論外星人選擇快或慢的方式，只要經由適當地選擇軌道就可以對地球造成致命的後果，根本不用親自到場 - 更別提還得跟飛機飛彈進行空戰了。

《....或是骨折而死》 　　母船就講到這裡。至於陰影籠罩了白宮 [White House]，紐約及洛杉磯的那些直徑 15 哩的大飛碟，已經在 1996 年留下了令人難忘的影像。他們也同樣可以不費一兵一彈就造成重大的破壞。

　　先來想像一艘直徑 15 哩的飛碟 (假設高 2 哩吧) 有多重。首先，船當然不會是實心的 - 裡面必須要有空間容納外星人活動。所以姑且假設飛船十分之一的體積是結構物及外星人，剩下的部分則是空氣 (或類似的氣體)，再大方點假設結構比鋼要輕，比方說密度跟水一樣 (每立方公分一克)。我估計這樣的物體大約有一千億噸重。 　　 　　這是非常重的。但是一架飛機也很重，它卻能飛。呃，這裡可有很大的差別。我們可以根據需要的上升力計算一架飛機需要多少力來抵抗重力。請注意，我們考慮的這個問題與飛船是否使用任何特異的方式而升起是無關的，不論是 "傳統" 的核融合[fusion] 推進或是反重力 [antigravity] 都一樣。假設重量已知的話，我們只用船施加於下方大氣以便漂起的壓力來表示這個問題。將重量除以船的底面積，就可以得到船底的壓力大約是每平方英吋 450 磅重 - 相當於大約 30 個大氣壓。

　　我們通常會忽略大氣壓力，畢竟我們隨時隨地都被它包圍著。但是認真考慮的話，地球的大氣壓力是很可觀的。在海平面上，一個大氣壓力對你的身體來說大約每平方英吋是 15 磅重，相當於一個手掌上就有 150 磅！為什麼我們沒有感覺呢？ 因為我們的身體跟大氣壓彼此處在一種所謂的靜水壓平衡 [hydrostatic equilibrium] - 也就是，體內的液體和氣體向外產生的壓力與大氣壓向內的壓力正好相等。然而，如果這種平衡改變了，就會造成嚴重的後果。

　　大氣壓力的效應最早是在 1657 年，由馬德堡 [Magdeburg] 的市長，真空幫浦的發明人格理克 [Otto von Guericke] 首先證明的。他將兩個銅製的半球體合在一起成為一個球，之間並沒有任何焊接或膠著，可以輕易地分開。但當他將球的內部抽成真空，令球內外的壓力不能平衡的時候，兩邊各 8 匹馬也無法將這個球拉開！因為每平方英吋多了 15 磅的壓力。

　　回想一下之前提到飛碟向下的壓力，每平方英吋是 450 磅。那表示它下方的所有物體要承受每平方英呎約 30 噸重的壓力。一棟普通的建築大約在 5 個大氣壓，相當於每平方英呎約 5 噸重時就會倒塌，這相當於離一般的核爆點約 10 公里處的壓力。所以根本不用去想用什麼噴火的強力武器來夷平一個城市，只要待在空中就夠了！當然，這樣的話，特效景觀的震撼力會差很多。

　　你可能會問，為什麼傳統的飛機航行時不會壓垮人或建築物？呃，跟大氣相比其實飛機並不算非常重。一架 100 噸重，100 呎長 10 呎寬的飛機，其下壓力每平方英吋不到一磅重。更重要的是跟尺寸相比，飛機的航行高度高很多，所以飛機在空中升得越高，對地面的壓力就會分布到更大的面積，所以傳到地面的時候就更小了。當你身處飛機之下時，你通常什麼也感覺不到 (噪音除外)。對飛碟來說，若要達到同樣的情形，他們必須離地面夠高，高到遠超過本身的寬度 - 但那樣看起來就只會是空中的一個小盤子，而非影片中的大怪物了。

《....或受烈火審判》 　　假設我們夠幸運，躲過了洪水地震，也逃過強大的壓力。然後我們送上一群由曾是戰鬥機飛行員的年輕總統領軍的 F14，再成它a破壞了飛碟….突然之間，我們就變得一點都不幸運了！

　　當一架這麼大的飛碟摔落地面，假設高度是一英哩吧，會產生多少能量？ 我保守地估計，大約是廣島 [Hiroshima] 原子彈的一萬倍。我不確定這種狀況下勝利者還會想要慶祝。別忘了一顆彗星或小行星 (不會比飛碟大，但是快得多) 可能曾在六千五百萬年前的白堊紀 [Cretaceous] 末期毀滅了地球上絕大部分的生物，更別忘了ID4 中墜毀的飛碟可不只一個。

　　事實上，光是讓一艘飛碟進入大氣層的的能量就足以致命。能量學可以計算要將一艘飛碟在一分鐘內加速到每秒三英哩 (大約是地球脫離速度的一半)，需要在一分鐘內消耗五千萬兆 [50 billion billion] 瓦的能量，大約是地球吸收太陽能的三百倍以上，或相當於全人類一天用電的一百萬倍。數十艘飛碟同時放出這麼多熱能，足以讓獨立紀念日變成 "地球末日" [Doomsday]。

　　這又將我們帶回母船的問題。要將一個相當於月球四分之一質量的物體加速或減速，使她可以進入或離開地球軌道，需要多少能量？ 這個數字可能根本無法表示。我勉強試著用其他方式來描述，希望這樣說能讓人了解: 如果要讓母船在一小時內減速，引擎放出的能量大約相當於整個太陽在同時間內放出能量的十倍！ 如果太陽離我們的距離不是九千三百萬英哩而是 22,500 英哩，亮度將會變成兩千五百萬倍。

　　我一開始提過土司吧？ 你最好相信它！