你有沒有想過,我們為什麼是現在這個體型?
僅僅是巧合?還是我們的體型和所生存的星球呈一定的比例關系?
相信你也和我一樣看過許多以大小變化為看點的幻想作品,或許你也知道任意變大變小大概會發生些什麼。
但我今天要介紹的這部幻想式紀錄片和那些作品還真有點不一樣。不僅會給出變大有什麼困難,還會給出如何真正的變大。
那就讓我們來看看這部《大小很重要》是怎麼做完這樣一個思想實驗的吧。
首先,更大是否更好?
假設我們處于另一個平行宇宙,這裡的一切都和本來的世界一樣,唯獨可以任意改變任意物的大小。
在很多人的觀念裡,大默認就是要比小要好。比如生意要做大做強,城市要擴大,屏幕要更大,空間要更大……
那麼既然大家都愛追求大,不妨想象一下我們自己也變大好了。
我們先拿地球開刀。地球在太陽系行星中不算小,但是還有可以變大的空間。
我們先簡單點把地球的半徑緩慢地變成2倍,為了防止出現意外,地球上的所有東西也都等比例放大。
最開始出事兒的可能是建築物,你可能會看到大橋垮塌,高樓倒塌。
這是因為地球半徑變大直接影響質量,而質量的增長與半徑的立方呈正比,由此帶來的引力變化将會非常劇烈。
在這種情況下建築物的自重增加會超過尺寸增加所帶來的承載增長,最終結果就是崩潰。當然,一些現代建築的承載留有很大的餘量,也是可以屹立不倒的。
引力變大還會導緻我們的人造衛星全軍覆沒,低軌道的衛星首先落入大氣層。很快你就會看到滿天的“流星”隕落,那些都是科學家們留下的淚啊。
這些現象出現之後,你也差不多會感受到引力變大的肉體體驗了。當地球半徑變大為2倍時,重力加速度(簡稱G)也會變為原來的2倍。
對于一個正常人來說,生活在兩倍G的環境中還不至于有生命危險,但是肯定非常難受。
最明顯的,你的四肢将會變得更加沉重,走起路來步履蹒跚。另外我們身體的供血也會出現大問題,更多時候我們需要躺下或癱坐着才能保證供血。
好了,到這一步其實問題都不大,是時候請出我們的老朋友月球了。
根據設定,月球也等比例變大,将會落入和人造衛星一樣的下場。月球的軌道随着引力變化而變成橢圓,逐漸靠近地球。
接下來月球的引力會讓地球的潮汐變得非常誇張,一千米的潮水體驗一下?
如果地球繼續變大,半徑達到木星的二分之一時,大氣已經開始變得有毒,因為氧濃度過高,人體無法處理。
更恐怖的是老朋友月球将會在3小時内與我們親密擁抱。
好了好了,這種放大地球的假設還是到此為止吧,顯然不切實際。
那來點靠譜的,等比放大行不通,那能不能單獨放大人類呢?畢竟無論是陸地還是海洋都存在比人類大的多的哺乳動物。
如果擴大到整個生物界,大小變化倒不是什麼稀奇的事。比如3-4億年前的巨型昆蟲,因為當時大氣氧含量更高,直接提高了昆蟲呼吸的效率。
對植物來說大小就更不是問題了,人類能把南瓜種得像帳篷一樣大,這在自然條件下是不可能的。
那好,我們先粗暴地把一個正常人變成身高五米的巨人,看看會發生什麼?
長到5米高,這輩子就離不開摔跤了。看看現今的世界第一高人的生活就知道為什麼會這樣了。
身高2米51的蘇丹·克森因為腦垂體超量分泌生長激素而成為了世界第一高,可是這并不是一個值得高興的稱号。
蘇丹的骨骼和肌肉都無法支撐起這樣龐大的身軀,摔倒是常态,骨折更是家常便飯,日常出行他都要拄着拐杖行走。
2米51僅僅是5米的一半而已,如果真的粗暴地把一個1米7的常人放大到5米高,那最直接的可能是他這輩子不是在治療骨折就是在發生骨折的路上。
究其根本,其實是個物理學現象。假如将一個均質的物體長度變為原本的2倍,那物體的質量将會變成原來的8倍,然而強度卻隻有原先的4倍。質量正比于長度的立方,而強度正比于截面的平方。
同理,粗暴地把人放大成5米高也是不切實際的。
那麼,說了這麼多有的沒的,究竟還能不能變大了?
能,但是我們還得找找地球上别的生物取取經。大型動物可不僅僅是小型同類的簡單放大版本。
以狗子為例,大型犬骨骼占體重的百分比要比小型犬更高,這樣才能保持同樣的運動能力。
另外,體積變大也就意味着比表面積的減少,對于生活在溫暖地區的動物而言,散熱将會是一個大問題,所以對于同一類動物,栖息地越冷體型越大,反之,越熱越小,這個被稱作貝格曼規律。
然而,陸地最大的動物卻生活在溫暖甚至炎熱的地區。不管是非洲象還是亞洲象,它們耳朵與身體的比例都非常特别,為的就是解決散熱問題。
所以,要變大,得有散熱的大耳朵。
另外,體型變大也意味着行動方式的轉變。地球曆史上巨大的陸生動物基本上都是四足行走,并且移動緩慢,因為神經信号的傳遞時間變長了。
那如果人類變大是不是要放棄雙足行走了?可能是。
我們可以從靈長類中的遠親找到一些佐證。迄今為止,最大的靈長類是巨猿(還是中國人吃龍骨發現的),估計體型是大猩猩的兩倍,能達到半噸重。
顯然它們的姿态更類似于大猩猩那樣,而并非二足行走。
但是,如果不是兩腳獸,那就不是人類了。可是要維持站立就要做出更大的改變,首先要解決站立的供血問題,我們需要更大的心髒和更大的胸腔。
再來是超強的骨骼和肌肉,現代審美追求的修長和骨感是不能有的了。想象一下天鵝頸巨人,或許一不留神脖子就斷了。
好了,綜合以上的結論:大耳朵散熱,更大的胸腔,更強壯的肌肉,更粗大的骨骼。
于是,我們就造出來這麼個怪物。用一個詞形容的話,可能是“大耳朵壯壯”。
最後,回到最初的思想實驗,變大會更好嗎?相信各位自己心裡都已經有了答案。
那大小重要嗎?當然,大小不僅僅是數據上的變化,它甚至決定了萬物以什麼形态存在。不管是人類、動物、甚至行星恒星,大小都是牽一發而動全身的屬性。
想要變大,那就等于推倒重來,這世界運行的規則沒有那麼簡單粗暴。
既然變大不是件好事,那變小是不是可以考慮考慮?一杯奶茶夠喝1個月,豈不美哉?
預知後事如何,且看《大小很重要》下集:更小是否更美?
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