哥斯拉的核物理，没那么简单 | 科学人 | 果壳网 科技有意思
哥斯拉的核物理，没那么简单
Godzilla 辐射 放射性 核弹 核能
警告：本文有轻度剧透。
1954年发生了三件事情。美国在比基尼环礁引爆了人类第一颗氢弹“喝彩城堡”，实际当量1500万吨是预测值的两倍半；这次核试验原本打算保密，但远超预计的放射尘污染了附近岛屿居民，还沾染了日本渔船“第五福龙丸”并导致一人死亡；再就是，哥斯拉（ゴジラ，Godzilla）在日本诞生了。
比基尼环礁核试验。
从诞生之日起，哥斯拉就是一只辐射的怪兽、是核武器的隐喻，第一部哥斯拉电影里处处透出广岛长崎和第五福龙丸的影子。就算今天哥斯拉已经转职为英雄和人类的守护者，依然和核与辐射密切相连——比如在2014年版哥斯拉里，正派怪兽哥斯拉和反派怪兽穆托都是靠辐射为生的，属于一个建立在史前强背景辐射之上的远古生态体系。
1954年初代哥斯拉的海报。图片来源：wikipedia
不过提到辐射，可就有些说头了。
古代的辐射，有那么强？
1954年版哥斯拉中，科学家发现它的放射性脚印时，还发现了一只三叶虫，如果这线索是有意的，那哥斯拉至少是二叠纪或更早的生物，因为三叶虫在二叠纪末期那次史无前例的大灭绝中消失了。
二叠纪末距今2.52亿年，而2014版电影中则将哥斯拉模糊地设定为“数百万年前”。不过无论是二叠纪还是几百万年前都有一个问题——那时候背景辐射也没多强啊。
平均来说，自然界里的固体放射性元素导致地表的伽马辐射量大约是0.48毫西弗/年，相比之下哪怕人体内含有的钾40也能提供0.29毫西弗/年，来自宇宙射线的也有大约0.39毫西弗/年，吸入空气中的氡可以带来1.26毫西弗/年。相比之下，就连做一次头部CT也有2毫西弗。不管哪一项都是无关紧要的，就算增强十倍，恐怕也喂不饱哥斯拉这样的大家伙。
美国内华达州国家核试验博物馆门口的标牌，第二行左起就是当时来自大地和宇宙的背景电离辐射，其数值 9.8 μR/h (0.82 mSv/a)和全球平均值相当。图片来源：wikipedia
如果真的倒退一千万年或者两亿年，宇宙射线没有什么本质变化，会改的也只有环境和生物体内的铀、钾、钍之类。问题是，地球有足足四十六亿年历史，里面的自带放射性元素历史要更加久远，那对于一坨地球整体来说，过了44亿年、46亿年还是48亿年，会有本质区别吗？显然不会有嘛。半衰期短的那些都衰得差不多了，能挺过46亿年的也不在乎多个一两亿——钾40半衰期12亿年，U238半衰期4.5亿年呢。
当然，现实要稍微复杂一些，因为这些放射性元素的分布并不均匀，随着版块活动会变。譬如，一大波地壳形成发生在28-26亿年前，就导致更多的放射性元素被运输到了地表。，生命起源时（38亿年前）来自地壳的伽马背景辐射和今天相当，但真核生物起源时（约20亿年前）这个数值就变成了两倍，地史上最高值可能达到了今天的4倍。类似地，在生命诞生之初，来自体内的钾40辐射量可能是今天的8倍——但这也没什么嘛。至于哥斯拉这种历史不过两三亿年的晚辈后生，就连这都够不着了。
地史上背景辐射的估计值，方块为生物体内源辐射，三角位外源辐射，叉子为二者之和，菱形为地壳形成的比例。
辐射能“吸收”吗？
在电影里核辐射的存在形态很奇怪。比如开场部分采掘工人说他们挖开了洞穴之后，和空气一接触，辐射量就开始显著上升，仿佛发生了什么化学反应——但是核辐射来自核反应，化学反应那点能量根本无法影响它。1g铀元素不管是做成单质、氧化物还是硫酸盐，都不会影响它的衰变情况。（而且，那个洞穴明显是天然存在的而不是人挖出来的——但如果天然存在的话，被挖开之前洞里难道一点空气都没有吗？）
但更加奇怪的是核事故厂址，因为怪兽穆托的存在，一个熔毁的核电站隔离区内居然没有辐射。（即便如此，看读数是零就摘帽子也太草率了！上次《普罗米修斯》里这么做的那个人下场你不会忘了吧！）电影的解释是它以辐射为能量来源，把辐射全吸收了——可是辐射不是什么游荡的气体，它是直线前进的。好比说你有一个点亮的灯泡，你要想“吸收”它的光，唯一的办法是把它严严实实包起来，在它边上不管放什么（除了黑洞之外）都是无效的。类似地，如果你真的想让仙人掌吸收电脑发出来的那些（其实是无害的）电磁辐射，唯一的办法是把电脑放进仙人掌里面。
隔离区里的父子俩因为读数是0就摘下了头盔。这真是……图片来源：Huffingtonpost
还有，就算是包起来的话，也不能解决次生辐射问题。很多正常同位素在遭受强烈放射性之后会被“打”成有放射性的同位素，所以一旦遭到核辐射，撤离到安全地带之后首先要丢掉身上衣物、清洗全身。一次严重熔毁肯定会伴随这种现象，所以穆托要想打扫现场恐怕还要把很多遭沾染的东西吃掉。
一颗核弹有多少辐射？
片中反复出现大兵们和（没爆的）核弹近距离接触的场景，而且每个场景里都没有防护服。这样真的没关系？照理说是没事儿， 不过……
背景为运输核弹的火车，可以看到士兵的穿着都是普通野战服装，没有针对核辐射防护。图片来源：imdb
标准的裂变原子弹使用的“燃料”是U235或者Pu239。U235的半衰期长达7亿年，换言之就是它衰变得特别慢，单位时间里放出的辐射很少。更重要的是，将军说过要用千万吨级以上的核武器对付大怪兽，这个量级必须是氢弹才办得到——现有的纯裂变原子弹最大的才50万吨当量，而氢弹破千万吨那是轻而易举，人类历史上引爆过的最大氢弹“沙皇”当量高达5000万吨。氢弹虽然要靠裂变弹“点火”，但主要燃料是氢的同位素，其中氕和氘都是稳定的，氚虽然不稳定但只会发生穿透力有限的β衰变，一层钢板挡住它很轻松。
所以其实一颗没爆的核弹放出的辐射量极小——但是如果是这样的话，它是怎么被怪兽穆托发现的？
之前说过，自然环境里到处都是背景辐射（所以当老爹掏出个测辐射的仪器，却看到一串零的时候……他十有八九是买了个劣质产品）。而背景辐射之间的差异还非常大，比如英国人每年受到2mSv，而芬兰人就有7mSv。要在这种环境下于数百公里外准确找到核弹而非温泉什么的，还真是了不起的成就……
诚然，这核弹是人类故意想让它找到的诱饵，所以也许人撒了点儿什么放射性物质，但是撒完了也不给运输的士兵任何防护，未免太不人道。而且这样真的不担心半路货被劫吗？如果诱饵和真货可以分开，那分别运输不就是了！到了指定地点再会合，就不会出现电影里的惨剧了吧？
不过考虑到它连俄罗斯人的核潜艇都能从海里捞上来……嗯，也许它就是天赋异禀，自带核弹头感应器呢。应该谢天谢地它找到的是运输中的核弹，而没有把美国的洲际导弹基地给一锅端了。
总而言之，辐射不是个容易打交道的玩意儿，虽说怪兽片科学上向来也不严肃，但既然你能拍，就不能不让我吐槽。不过其实我个人最关心的是这件事情：片尾的核弹最后也没有拆除对吧？结尾的白光场景是它炸掉了对吧？主角昏迷的时候倒计时只剩下5分钟了，这5分钟真的能把核弹搬到足够远的地方、让旧金山毫发无伤吗？或者直升机有足够的时间把主角本人运到安全的地方吗？毕竟旧金山不是哥谭。
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凭空创造一个不存在的物体，并且期望该物体显得真实，就意味着你必须还原该物体可能对环境施加的所有影响。这就表示你得请一大群专家来做顾问，然而拍摄经费是有限的，专家愿不愿意，有没有空也是一个未知。如此大费周章换来的仅仅是绝大多数观众可能根本不会注意的真实，其边际效益实在低的可怜。所以比起如此费力的还原真实不如期望那些有能力明察秋毫的观众自行妥协。
《变形金刚3》里在最紧要的关头，威震天和御天敌发生内讧，让我深深的怀疑好莱坞的逻辑能力，难道猪脚的胜利只能建立在对手是猪的基础上
跟科幻片导演探讨科学原理什么的最2B了~
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抢到沙发了．
自从《星战前传3》开始的，高速低空的飞行器发生碰撞之后，还能继续向前飞行，我就对好莱坞的物理能力不抱任何希望了
想请教　＠Ent　老师两个问题，13 亿年前又开始的一波地壳形成期是什么原因啊? 之前没有这部分吗? 以及生物体内源辐射指的是什么意思呢?
54版设定哥斯拉是侏罗纪时代的生物。
《变形金刚3》里在最紧要的关头，威震天和御天敌发生内讧，让我深深的怀疑好莱坞的逻辑能力，难道猪脚的胜利只能建立在对手是猪的基础上
跟科幻片导演探讨科学原理什么的最2B了~
引用文章内容：毕竟旧金山不是哥谭。HHHHH~戳中笑点的样子
我家老爷也中枪了 不开心来自某萝莉控的邪恶爪机
凭空创造一个不存在的物体，并且期望该物体显得真实，就意味着你必须还原该物体可能对环境施加的所有影响。这就表示你得请一大群专家来做顾问，然而拍摄经费是有限的，专家愿不愿意，有没有空也是一个未知。如此大费周章换来的仅仅是绝大多数观众可能根本不会注意的真实，其边际效益实在低的可怜。所以比起如此费力的还原真实不如期望那些有能力明察秋毫的观众自行妥协。
引用文章内容：如果你真的想让仙人掌吸收电脑发出来的那些（其实是无害的）电磁辐射，唯一的办法是把电脑放进仙人掌里面。真心觉得关于辐射问题很多人概念很模糊，其实高中物理知识完全可以让我们不做这种事了啊
引用 的话：跟科幻片导演探讨科学原理什么的最2B了~既然是科幻，就必须是科学在前，幻想在后。
#TIL#比基尼内衣的由来原来是在这
引用 的话：凭空创造一个不存在的物体，并且期望该物体显得真实，就意味着你...这样子会严重影响真实感，你看真正流传的战争片都是极为注意细节表现的，比如拯救大兵，兄弟连，甚至杀戮时代。如果没有看过这些片子，就无法理解为什么机枪一响，没有人敢抬头。好看的科幻片都是很注重细节逻辑的，比如星际迷航，黑客帝国，让人家反复看，反复想。所以要想好看，就要注意这些细节。
引用文章内容：如果你真的想让仙人掌吸收电脑发出来的那些（其实是无害的）电磁辐射，唯一的办法是把电脑放进仙人掌里面。还可以种在开机键，插座等地方
理论物理博士，科学松鼠会成员
题目看成特斯拉的核物理了才点的
引用文章内容：如果你真的想让仙人掌吸收电脑发出来的那些（其实是无害的）电磁辐射，唯一的办法是把电脑放进仙人掌里面这句话太赞
哥谭是纽约
虽然吸收辐射这个设定不太科学，但是片子里面不科学的设定都是围绕着大怪兽存在的，这个就像虽然建立50米的高墙很不科学，但是高墙也是围绕着巨人存在的。我评判一个科幻片有没有合理性一般都这么想：所有不科学的事都可以以同一个设定解释，那么我就觉得它是合理的了。但是这几年各种不知道是哪颗类地行星上拍的以及不知道哪个界外宇宙里拍的片子以及让我不想再管合理性这个东西了……QvQ
想虎胆龙威5里，反派去了切尔诺贝利，喷了点儿东西盖革计数器数字唰唰唰往下降。。弄得我还真以为有这种好东东呢
今天下午刚看完，就是觉得一开始儿子去哪里，哪里就有灾难，然后又就得儿子就是牛B，开外挂的屎不鸟
引用 的话：《变形金刚3》里在最紧要的关头，威震天和御天敌发生内讧，让我深深的怀疑好莱坞的逻辑能力，难道猪脚的胜利只能建立在对手是猪的基础上我认为好莱坞大片从来不存在逻辑这种东西。只要眼球够炫就可以了。
“电影的解释是它以辐射为能量来源，把辐射全吸收了——可是辐射不是什么游荡的气体，它是直线前进的。好比说你有一个点亮的灯泡，你要想“吸收”它的光，唯一的办法是把它严严实实包起来，在它边上不管放什么（除了黑洞之外）都是无效的。类似地，如果你真的想让仙人掌吸收电脑发出来的那些（其实是无害的）电磁辐射，唯一的办法是把电脑放进仙人掌里面。”终于看到对于 仙人掌能吸收辐射的 辟谣 而且是 我认同并且喜欢的辟谣,
真没想到 对于这个仙人掌吸收辐射的谣言信的人那么多， 高中物理课睡觉的人那么多,但这不妨碍他们找到对象(百思不解).电磁波就是一种光,光沿直线传播.人类现在这么有能耐,随心所欲的控制光的运动，凭什么光遇到仙人掌就要拐个弯儿跑进仙人掌里面去.
日本原版的更加不科学：哥斯拉本来是一只普通的存活下来的大恐龙，然后军队想要消灭它就用核弹炸它，结果就把它炸成了体积更大体内自带核反应堆以核辐射为食的核能怪兽
我觉得如果有什么东西可以如此强烈的弯曲核辐射，尤其是伽马光的话。 这玩意一定比核辐射本身狠多了。
引用 的话：既然是科幻，就必须是科学在前，幻想在后。恰恰相反，是电影/小说在前，科学在后，因为它根本不是科普
引用 的话：这样子会严重影响真实感，你看真正流传的战争片都是极为注意细节表现的，比如拯救大兵，兄弟连，甚至杀戮时代。如果没有看过这些片子，就无法理解为什么机枪一响，没有人敢抬头。好看的科幻片都是很注重细节逻辑的，...那要看你是拍什么类型片子了，况且科幻本身也不是一块钢板，科幻说白了也只是说故事的载体。收线你要把故事说好，而不是本末倒置把科幻当科普（除非是果壳这种吐槽文用来抓问题以起科普作用当然没问题）。科幻电影首先作为电影而存在，逻辑通顺当然好，细节好当然棒，但是作为电影这个载体本身本身如果以娱乐为目的（只以好莱坞片来说，不算小众、文艺之类的片子），当季票房飘红就是满意的答卷，至于导演或者制片人有什么更高的追求，那是对得起投资方以后再去想的问题，当然如果没有更高的追求也不是什么错。片片都是黑客帝国，我要你黑客帝国干嘛？哥斯拉的看点就是哥斯拉哥斯拉！（所以我对电影里哥斯拉戏份这么少很不满意）
引用 的话：我认为好莱坞大片从来不存在逻辑这种东西。只要眼球够炫就可以了。其实，关于御天敌和威震天的反目，前边还是做了一点点的铺垫。但是，从结果看，还是不合逻辑，明显在最不该反目的时候反目了。好莱坞可以不在乎逻辑，可是看的我很恶心啊。不过不用在意我，真的不用在意，反正我也不给好莱坞贡献票房
看片尾我就奇怪 那么近的距离 那么时间 直升机怎么可能逃离到安全范围（看cod4里面呢么远的直升机 都被打下来了）
引用文章内容：片尾的核弹最后也没有拆除对吧？结尾的白光场景是它炸掉了对吧？主角昏迷的时候倒计时只剩下5分钟了，这5分钟真的能把核弹搬到足够远的地方、让旧金山毫发无伤吗？或者直升机有足够的时间把主角本人运到安全的地方...现场感觉应该是哥斯拉把辐射吸收了吧，毕竟给的镜头是最后哥斯拉倒下了，然后哥斯拉一身不明液体再开心的站起来
引用 的话：《变形金刚3》里在最紧要的关头，威震天和御天敌发生内讧，让我深深的怀疑好莱坞的逻辑能力，难道猪脚的胜利只能建立在对手是猪的基础上《蜘蛛侠3》里的沙人最后不也是因为感动自己走了。好莱坞的电影经常为了精彩，而创造出一个比主角还厉害的反派，最后只能通过各种匪夷所思的原因结束了。
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＞＞＞小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题．某天，他用一块较长的木..
小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题．某天，他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计，按如下方法研究滑动摩擦力有关的因素．先将长木板N平放，用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动，如图甲，此时木块M所受滑动摩擦力为f甲；然后再将N支起，仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动，如图乙，此时木块M所受滑动摩擦力为f乙．对小明同学的实验讨论正确的是（　　）A．两次M所受滑动摩擦力f甲＜f乙B．小明实验是研究滑动摩擦力与压力大小的关系C．乙情况弹簧秤的示数等于f乙D．小明实验时控制相同的量是接触面积大小
题型：单选题难度：中档来源：不详
A、甲在水平面上移动，乙在斜面上运动，则甲的压力大于乙的压力，所以甲中受到的摩擦力大于乙中受到的摩擦力．所以A错误．B、两次实验接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，所以是研究滑动摩擦力与压力大小的关系．因此B正确．C、在乙中，拉力不仅要克服摩擦力的大小，还要克服重力，所以拉力大小大于摩擦力．所以C错误．D、这两次实验中，控制的是接触面的粗糙程度，所以D错误．故选B．
马上分享给同学
据魔方格专家权威分析，试题“小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题．某天，他用一块较长的木..”主要考查你对&&二力平衡的定义及条件&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
现在没空？点击收藏，以后再看。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
二力平衡的定义及条件
定义:物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡.二力平衡的条件：同物：两个力作用在同一物体上等值：两个力大小相等反向：两个力方向相反共线：两个力在同一直线上说明：①二力平衡时要求四个条件同时具备，缺一不可。②判断二力是否平衡既可用二力平衡条件来判断，也可根据物体是否处于平衡状态来确定受到的力是否平衡隐含“二力平衡”的变形题：&&& 考查二力平衡与平衡状态的试题很多，形式变化多样，有一些条件很直接，而有时具有隐蔽性，但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系，准确把握这一关系，适应多变题型。题型多以填空题、选择题的形式出现。例:如图所示，各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计)，则下列说法中正确的是(&& ) A．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为4N B．弹簧测力计的示数为0N，弹簧测力计受的合力为0N C．弹簧测力计的示数为8N，弹簧测力计受的合力为0N D．弹簧测力计的示数为4N，弹簧测力计受的合力为0N解析:本题考查弹簧测力计的原理，弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端)，叫做固定端；另一端与挂钩相连，叫做自由端。测量时，使固定端不动，拉力拉挂钩使弹簧伸长，拉力越大，弹簧伸长就越长，弹簧测力计的示数就越大，也就是说，弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。而把弹簧测力计作为研究对象，在一对平衡力作用下，合力是零。答案：D二力平衡的判断方法：&&& 判断一对力是否是平衡力，有两种方法。一种是根据二力平衡条件判断，只要两个力“同体、等大、反向、共线”，那么，这两个力就是一对平衡力。另一种是根据物体的运动状态是否改变判断，如果物体在某一方向上受到一对力而运动状态保持不变，那么这一对力就是平衡力，反之，就不是平衡力。例1一本物理书静止在水平桌面七，下列各对力中属于平衡力的是（） A．书对地球的引力和地球对书的引力 B．书受到的重力和桌面对书的支持力 C．书对桌面的压力和书受到的重力 D．书对桌面的压力和桌面对书的支持力解析：互为平衡力的两个力应满足：受力物体相同，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。A 项中的两个力的受力物体不同，是一对相互作用力；B 项重力和支持力四个条件都符合，是平衡力；C项中的两个力不满足受力物体相同和方向相反的条件，不是平衡力；D项中的两个力的受力物体不同，施力物体和受力物体刚好相反，是一对相互作用力。答案：B二力平衡的意义：&&& 二力平衡是力的分析的最简单、最基本的情况，若一物体处于二力平衡状态，我们了解了其中一个力，对另一个力也就了如指掌。如图所示，一物体放在水平桌面上，它将受到重力和桌面对它的支持力，物体处于平衡状态。我们知道了物体的重力，根据等大、反向、共线的关系，也就知道了支持力，的大小、方向及作用点。 二力平衡的作用效果：&&& 二力平衡的效果不仅使物体保持平衡状态，还使物体发生了形变(只不过有时效果不明显，但形变还是有的，如静止在地面上的物体受重力和地面支持力的作用，发生了微小形变)。因此，两个力并不是完全抵消而没有产生任何力的作用效果。补充：(1)物体在两平衡力作用下处于平衡状态，若再加一对或多对平衡力，物体将仍然处于平衡状态。 (2)平衡力可以通过受力图形象地描绘出来。二力平衡的应用： （1）用弹簧测力计测量物体所受重力时，就是利用二力平衡条件。（2）放在桌面上的花瓶受到竖直向下的重力和桌面对他竖直向上的支持力，二力平衡。（3）悬挂着的吊灯，受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力，二力平衡。（4）在水平道路上匀速直线运动的汽车，水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力，二力平衡。（5）在竖直方向，汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力，二力平衡。
发现相似题
与“小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题．某天，他用一块较长的木..”考查相似的试题有：
40245641447626447220509418864578851行星运动物理问题的简单处理_百度文库
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行星运动物理问题的简单处理
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(解析版)2013年中考物理试题分类汇编--简单电路
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