奧特曼有遠超人類的體型和力量,但是在兇悍的小怪獸面前,單純體術的戰鬥往往不占上風。能讓各類奧特曼在各種挑戰中無往不利的,還是得靠他們最為人熟知的那道光線必殺技:
對于這個大招,人們總愛直觀地把它叫做“奧特光波”“奧特射線”。其實,每個奧特曼的光線技都有不同的名字。比如在賽文裡它是艾梅利姆光線,艾斯裡是梅塔利姆光線,這些絕招名字往往又長又拗口,想要記全這些招式,對地球人來說有點難。
不過萬變不離其宗,所有的這些花哨的把式都離不開一個基礎光線技——斯派修姆光線。
設定中,斯派修姆光線是奧特曼所在的“光之國”戰士們訓練的基礎技能,也就是入門技。初代奧特曼和傑克奧特曼打的大部分怪獸都是用這個技能解決的,也正因此,這也成了大夥最熟悉的奧特曼絕招,成了奧特曼的代表技能。
相信很多人小時候都試着學着奧特曼的動作,雙手交叉,試圖也能像他們一樣從手掌間擠出點光線出來。但是顯然,沒有經過科學知識武裝的大腦,即便能模仿出這些動作也注定會是徒勞的。
這不意味着當年的你不夠努力,當然,也更不意味着這些絕招本身就是不可實現杜撰。
一切隻是方法的問題。
現代物理學會告訴你,發出奧特曼的光線必殺技才不是什麼難事。不管他們的名字多麼花哨,原理都大同小異。去繁從簡,現在我們就以最經典的“斯派修姆光線”(Specium Ray)為例,揭示奧特曼必殺技的秘密。
斯派修姆光線的特性(激光的産生條件)
針對斯派修姆光線是怎樣發出的問題,各種奧特曼的百科資料中,我們很容易找到這樣的概括性描述:
斯派修姆光線的發射原理:奧特曼于右手儲蓄負極能量,左手儲蓄正極能量,雙手接觸組合在一起後産生了斯派修姆能量,在一瞬間内轉化為能量流射線,以近光速的速度發射擊殺對手。
這樣的過程講解詞看似炫酷,但其實也就是騙騙沒學過物理的小學生,沒有多少有價值的信息。真想獲得可靠的線索,反倒不如直接從看到的現象結果出發,逆推出這個技能的形成過程。
我們至少可以确定的一個最基礎的事實就是:斯派修姆光線屬于一種激光射線。
要探究奧特曼如何從手部發出激光,我們首先要知道激光的形成條件和原理是怎樣的,這是分解奧特曼光線必殺技能原理的關鍵。不要慌,這很好理解。
先說光是什麼?我們日常生活中絕大部分的普通光線都是由原子的“自發輻射”産生的。即:
原子獲得能量→從低能級躍遷到高能級→高能級不穩定,不能持續存在→原子從高能級回到低能級(自發輻射)→釋放能量(光子)
好的,我知道你看不懂,舉個好懂的例子。
原子就像一隻星之卡比,他們會從外界獲取能量,但因為自身能夠承受的能量有限,多餘的能量會被他們以光子的形式吐出。這個循環,就形成了一次原子的“自發輻射”,被吐出的“光子”就是你所看到的光。
長久以來,光的自發輻射就這樣漫無目的、也幾乎毫無規律的進行着。直到1916年,愛因斯坦提出了另一種光形成的可能,就是“受激輻射”。
過程是這樣的:
當一定的光子入射時,也會引發原子以一定的概率,迅速地從能級E2(高能級)降到能級E1(低能級),同時輻射一個與外來光子頻率、相位、偏振态以及傳播方向都相同的光子,這個過程稱為受激輻射。
好的,繼續拿卡比舉例:
現在我們這裡有一堆吃飽了的卡比(高能級),他們吐星星的規律本來是不固定的。但是這個時候,如果卡比受到一個頻率為V的光子刺激,就會也吐出一個方向頻率都相同的光子。
此時,之前的初始刺激光子依然沒有消失,兩個光子再次向前進發,又分别撞上了兩個新的吃飽了的卡比,新卡比受到沖擊,也吐出了方向頻率都相同的光子。這個時候同樣的光子已經有了四個。
以此類推,這些光子呈指數級地增長并向前推進,由于他們的行進路線和波長都是一緻的,所以最終會形成一道連續不斷的射線。
這個過程,叫做“受激輻射光放大”,簡稱“激光”。
但是,激光的實現過程有一個前提,就是受激物質中“吃飽卡比”(高能量級原子)的數量一定要比“普通卡比”(低能量級原子)多,這樣才能保證有足夠的光子可以被激發出來。可現實是,物質的穩定狀态幾乎都是低能量級原子占大多數。
因此人類發現激光原理後,過了幾十年也依然沒有真正制造出激光,其最關鍵的原因就是找不到合适的辦法人為地讓“吃飽卡比”的數量多于“普通卡比”——也就是實現所謂的“粒子數反轉”——這是激光形成的關鍵。
同樣作為激光一種的奧特曼大招,當然也必然要通過“粒子數反轉”來實現激光的發射。那麼奧特曼又是怎樣做到的呢——
在初代奧特曼的第二話,科學特搜隊的村松隊長提到:
“斯派修姆光線的形成,需要一種叫做“斯派修姆”的物質。這種物質大量存在于火星,而且令奧特曼的勁敵巴爾坦星人非常忌憚。”
“斯派修姆”物質是什麼?
斯派修姆物質與紅寶石
暗殺宇宙人納克爾星人知道答案。
納克爾星人為了殺掉奧特曼,曾認真地分析了奧特曼斯派修姆光線的諸多精确數據:
“斯派修姆物質的結構比例為3000個鋁原子:8個鉻原子 ,斯派修姆光線有着50萬度的高溫以及50萬馬力的能量功率。”
正在出拳的是納克爾星人
也許你以為納克爾星人隻是吹牛逼打嘴炮,但實際上從現代物理學得到的結果看,這個數據非常嚴謹。
問題來了,我們地球上到底有沒有這種鉻鋁比為0.27%(8/3000)左右的複合物質呢?還真有,就是紅寶石。紅寶石的定義中會告訴你:“紅寶石的主要成分是氧化鋁(Al₂O₃)。紅色來自鉻(Cr),主要為Cr₂O₃,含量一般0.1~3%,最高者達4%。”
1958年,終于有人和納克爾星人站在了同一起跑線上,美國物理學家西奧多·梅曼用一個高強閃光燈管來刺激一塊物質裡的鉻原子,實現了激光發射,并在之後成功制作出了第一台激光器——這台激光器所用的工作物質,正是紅寶石。
實現原理是這樣的:首先我們要讓紅寶石中的鉻原子實現“粒子數反轉”,用星之卡比的例子說就是:
①先用能量刺激“普通卡比”(E₁能量級)成為“吃撐卡比”(E₃能量級);
②“吃撐卡比”(E₃能量級)不能存在太久,降級為“吃飽卡比”(E₂能量級);
③此時會有大量的“吃飽卡比”(E₂能量級)存在,并有少量的“普通卡比”(E₁能量級)。“粒子數反轉”形成。
通過粒子數反轉,大量的能量級E₂的原子出現後,隻需進行一次光子刺激,激光線就能順利産生了。
至此,奧特曼大招的發射方式已經明了:
從上面的示意圖我們可以看出,斯派修姆光線的介紹中,所謂的“右手儲蓄負極能量,左手儲蓄正極能量,雙手接觸組合在一起後産生了斯派修姆能量”,其實隻不過相當于大招發射的一個點火裝置。而斯派修姆光線形成的關鍵,還是在于奧特曼攜帶的斯派修姆物質,以及奧特曼體内可供持續輸出的巨大能量。
因此,奧特曼雙手交叉的姿勢反倒是發射必殺技裡最不重要的一個環節,通過後面的故事我們也可以發現,不同的奧特曼完全可以根據自己的喜好去定制必殺技的點火方式。
比如艾斯會裝在手肘上:
賽文喜歡裝在大腦門上:
甚至這玩意裝在眼珠子上也沒什麼毛病:
總結
其實自從人類也開始熟練掌握激光技術,奧特曼的必殺技就再也不是天馬行空的想象。
除了最初的紅寶石激光器,現在人們已經研究出各種各樣的工作物質,以更針對性地進行激光發射,換句話說,“斯派修姆物質”(紅寶石)早就不是人類發射激光的必須介質。
如果手頭上有相應的材料,甚至去自制微縮版斯派修姆光線也不是什麼問題。
而激光技術本身,也早就被人類大量應用在除軍事以外的醫學、工業等領域,這也意味着激光除了保護地球外,也在為提升人類幸福感做着很大的貢獻。
所以,玄學之上終歸會是科學,拯救地球這件事兒其實完全可以靠人類自己。學好數理化吧,下一個奧特曼就是你。
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