動作片《007之黃金眼》和《霹靂嬌娃》中都有過這樣的橋段:一個人墜落空中,後面一人緊跟著從飛機跳下,追上墜落者再打開降落傘包。
《駭客任務》裡,生活在矩陣的人們腦後都有與電腦連接的介面,那麼除了視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等外,人腦能夠與電腦直接交換信息嗎?
暫時還不能。
這個問題很有趣,「除了視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等外」的設定很嚴格,讓這個問題變成了另一個話題:人腦是否可以直接和電腦交換數據?我想到的東西可以直接傳遞給電腦;而電腦裡面儲存的資料,也可以直接傳遞進我的大腦?
可惜的是,這暫時不會成為現實;而這個暫時,可能是很長的時間。究其原因,我們對大腦的工作原理,還所知太少。的確,現在可以單憑想像來簡單地控制計算機或者機器人,但是卻沒有辦法讓電腦往人腦中寫入資料。目前人腦和電腦交換資料只能是單向的,而且還在很初級的階段。
現在人們已經可以使用腦電或者功能性磁共振等方式來控制計算機,市場上也已經出現了一些玩具,可以讓人們直接使用想法來玩簡單的遊戲。更精確一點的方法,是將電極植入腦內,根據大腦運動皮層的腦電波來判斷人的意圖,然後將之傳輸給電腦,以控制機械手或者其他工具,準確度與精密度還不錯。
這就是目前人們能夠做的最好程度了。如果想將想法變成一幅圖畫或者一篇小說,目前還不行;如果要單憑想法來控制滑鼠指標,目前也做不到。這些大腦活動太複雜了,人們目前還無法解讀;而直接將資料寫入人腦,更只是科幻小說和電影裡的內容。畢竟大腦不是硬碟,儲存記憶時到底發生了什麼,這些資訊是如何組織的,以及對大腦的結構到底造成了什麼樣的影響,目前還沒有人知道。
By 猛獁
子彈飛……的問題
很多電影(例如《食神》)裡都有這樣的狗血情節:在關鍵時刻,主角的金屬制護身符剛好擋住了射過來的子彈。當然此處的「護身符」可以等價替換為懷錶、徽章、項鏈……甚至金牙或是大排檔的桌子。
與此相反的是另一個常見情節:一枚子彈從一個人身體穿過又打中了另一人。這不是互相相矛盾嗎?人的身體比不上一枚薄薄的金屬片?不同的槍效果不同?或者,這只是主角不死配角必死效應?
子彈可以射穿多遠?這自然與子彈本身有關,但也因槍而異。
子彈的品質和形狀可能會影響出射速度和射程,同樣的子彈用在不同的槍身上也會有不同的效果。槍械的不同決定了子彈的速度和有效射程,手槍往往速度低,射程近,步槍則相反。例如點三八(0.38英寸)口徑的左輪手槍的槍口初速只有每秒 200 公尺,有效射程可能只有 50 公尺。著名的AK47槍口初速則為每秒 715 公尺,有效射程達 300 公尺。有些子彈的速度可以高達每秒1,500 公尺,有些大口徑狙擊步槍的有效射程為 1,000 公尺以上。
那些設計來打掉直升機、裝甲車的狙擊步槍自然可以輕易打穿鐵板。電影裡,挨打的主角們想依靠一張木板就抵擋AK47的掃射,這倒是滑天下之大稽了——他們不被打成篩子才怪。但對於「溫柔」的點三八,或許真的會有救命的護身符也說不定。當然,如果剛好碰到了「強弩之末」,那就是主角們的運氣了。
By 水龍吟
《槍王》中,張國榮與方中信的子彈對射,並在空中相遇並抵消,這種事情會發生嗎?
有可能的。
在無風的室內(儘量排除風的影響),兩把槍距離不太遠的情況下,仔細調整兩把槍的位置和方向,使二者的彈道(子彈飛行的軌跡)在中間一段區域重合,再同時開火,就能實現子彈撞子彈了。當然在這實驗裡,最好不要用容易損壞、精度也不高的靈長類動物的身體來做支架。另外,導彈打衛星、導彈打導彈,這兩種軍事技術也是廣義上的子彈撞子彈。
如果不仔細調整彈道,直接讓兩個人面對面朝對方開火,有沒有可能讓子彈在空中相撞?
讓我們簡化一下問題,算一下碰撞的機率大小。首先假設兩個人的距離很近,因此彈道可以用直線來代表;再假設兩個人都是神槍手,子彈都是飛向對方的軀幹和頭部這些危險部位(面積為 A)。兩人同時開火,兩顆子彈會同時經過兩人中間的一個很小的視窗。這個視窗位於兩人連線的正中位置,因此其直徑為頭部直徑的 1/2,面積則為 A 的 1/4。如果兩顆子彈在這個區域出現的機率相同的話,它們相撞的機率等於子彈的橫截面積除以這個區域的面積(A/4)。按照 A = 0.2 平方公尺,子彈口徑為 6 公釐,那麼兩顆子彈的碰撞機率約為萬分之六,即兩人同時互射一萬發子彈,才會發生 6 次子彈碰撞。當然這些碰撞更可能發生在局部,在空中迎頭撞上然後完全抵消的可能性就更小了。
By 沐右
《刺客聯盟》中,殺手安潔麗娜.裘莉的子彈可以轉彎——這可能嗎?
不能。再貴的槍也不行,胳膊扭成麻花也不行,多漂亮的女子開槍都不行。
從影片裡面看,似乎是甩胳膊導致槍彈有一個初始的弧線運動,然後開火之後子彈保持預定的弧線運動(雖然有時候左右似乎是反的)。
這是不對的。牛頓告訴我們,「任何物體在不受任何外力的作用下,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止」,這就是牛頓第一運動定律。不考慮重力和空氣的阻力,子彈出射後速度的方向將是不變的(雖然可能偏離槍口的指向),彈道是一條直線。
實際情況下,由於重力和空氣阻力的存在,彈道不會是一條直線,而是略有弧度,但是絕不會像電影裡那麼誇張。重力會使得子彈向下落,因此水平出射的子彈擊中目標的時候會略微向下一些。空氣的阻力會使子彈運動的速度減慢,子彈脫離槍口後速度會越來越小。如果像影片裡面那樣甩出子彈,那麼子彈可能會有一定的橫向速度,這樣在橫向就有一定的空氣阻力使得子彈的軌跡略微偏移。但是由於子彈的速度非常快,射擊距離不太遠的話,這個偏移可以忽略。無論如何,子彈也不能打中牆後的敵人,或者在屋子裡繞一圈把包括自己在內的人都殺掉就是了。
By 沐右
跳機追逐問題
動作片《007之黃金眼》和《霹靂嬌娃》中都有過這樣的橋段:一個人墜落空中,後面一人緊跟著從飛機跳下,追上墜落者再打開降落傘包。後跳下飛機的人真的能追上先跳下的人嗎?
完全可以。
除了《007》之外,經常也有跳傘愛好者從高空一個個跳下之後手拉手形成一個圖案,這就需要後跳下來的人趕上先跳下來的人。
這個問題不能簡單地用自由落體運動來考慮。否則,結果應該是這樣的:不同時間跳下來的人在空間的軌跡一樣,後跳的人總是落後於先跳下來的人,無論如何也不可能趕上。
但實際情況並非如此,因為空氣對跳傘者的阻力必須要考慮在內。
大家都用過扇子。拿扇子扇風,速度越快,就越費力。運動的物體會引起空氣的運動,所以空氣對運動的物體會有一個阻力,而且速度越快,阻力也越大。我們一般考慮的自由落體運動都是速度不大的情況,對應的阻力和物體的重力(地球對物體的吸引力)相比小很多,所以可以不考慮空氣阻力。但是高空跳傘的人在張開降落傘之前速度可以很快,空氣阻力就不能忽略了。
大家肯定也有這樣的體會:以同樣的速度揮動扇子,側著砍過去和扇風是完全不同的。這是因為空氣的阻力和壓迫空氣的範圍有關係,物體垂直運動方向的面積越大,阻力也越大。因此,007只要以跳水的動作一頭栽下去(運動方向面積小了),受到的阻力就會小一些,下落會更快一些,就有可能趕上先跳下去的人了。
By 沐右
〈本文選自全書,曾琳之 整理〉
在無風的室內(儘量排除風的影響),兩把槍距離不太遠的情況下,仔細調整兩把槍的位置和方向,使二者的彈道(子彈飛行的軌跡)在中間一段區域重合,再同時開火,就能實現子彈撞子彈了。當然在這實驗裡,最好不要用容易損壞、精度也不高的靈長類動物的身體來做支架。另外,導彈打衛星、導彈打導彈,這兩種軍事技術也是廣義上的子彈撞子彈。
如果不仔細調整彈道,直接讓兩個人面對面朝對方開火,有沒有可能讓子彈在空中相撞?
讓我們簡化一下問題,算一下碰撞的機率大小。首先假設兩個人的距離很近,因此彈道可以用直線來代表;再假設兩個人都是神槍手,子彈都是飛向對方的軀幹和頭部這些危險部位(面積為 A)。兩人同時開火,兩顆子彈會同時經過兩人中間的一個很小的視窗。這個視窗位於兩人連線的正中位置,因此其直徑為頭部直徑的 1/2,面積則為 A 的 1/4。如果兩顆子彈在這個區域出現的機率相同的話,它們相撞的機率等於子彈的橫截面積除以這個區域的面積(A/4)。按照 A = 0.2 平方公尺,子彈口徑為 6 公釐,那麼兩顆子彈的碰撞機率約為萬分之六,即兩人同時互射一萬發子彈,才會發生 6 次子彈碰撞。當然這些碰撞更可能發生在局部,在空中迎頭撞上然後完全抵消的可能性就更小了。
By 沐右
《刺客聯盟》中,殺手安潔麗娜.裘莉的子彈可以轉彎——這可能嗎?
不能。再貴的槍也不行,胳膊扭成麻花也不行,多漂亮的女子開槍都不行。
從影片裡面看,似乎是甩胳膊導致槍彈有一個初始的弧線運動,然後開火之後子彈保持預定的弧線運動(雖然有時候左右似乎是反的)。
這是不對的。牛頓告訴我們,「任何物體在不受任何外力的作用下,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止」,這就是牛頓第一運動定律。不考慮重力和空氣的阻力,子彈出射後速度的方向將是不變的(雖然可能偏離槍口的指向),彈道是一條直線。
實際情況下,由於重力和空氣阻力的存在,彈道不會是一條直線,而是略有弧度,但是絕不會像電影裡那麼誇張。重力會使得子彈向下落,因此水平出射的子彈擊中目標的時候會略微向下一些。空氣的阻力會使子彈運動的速度減慢,子彈脫離槍口後速度會越來越小。如果像影片裡面那樣甩出子彈,那麼子彈可能會有一定的橫向速度,這樣在橫向就有一定的空氣阻力使得子彈的軌跡略微偏移。但是由於子彈的速度非常快,射擊距離不太遠的話,這個偏移可以忽略。無論如何,子彈也不能打中牆後的敵人,或者在屋子裡繞一圈把包括自己在內的人都殺掉就是了。
By 沐右
跳機追逐問題
動作片《007之黃金眼》和《霹靂嬌娃》中都有過這樣的橋段:一個人墜落空中,後面一人緊跟著從飛機跳下,追上墜落者再打開降落傘包。後跳下飛機的人真的能追上先跳下的人嗎?
完全可以。
除了《007》之外,經常也有跳傘愛好者從高空一個個跳下之後手拉手形成一個圖案,這就需要後跳下來的人趕上先跳下來的人。
這個問題不能簡單地用自由落體運動來考慮。否則,結果應該是這樣的:不同時間跳下來的人在空間的軌跡一樣,後跳的人總是落後於先跳下來的人,無論如何也不可能趕上。
但實際情況並非如此,因為空氣對跳傘者的阻力必須要考慮在內。
大家都用過扇子。拿扇子扇風,速度越快,就越費力。運動的物體會引起空氣的運動,所以空氣對運動的物體會有一個阻力,而且速度越快,阻力也越大。我們一般考慮的自由落體運動都是速度不大的情況,對應的阻力和物體的重力(地球對物體的吸引力)相比小很多,所以可以不考慮空氣阻力。但是高空跳傘的人在張開降落傘之前速度可以很快,空氣阻力就不能忽略了。
大家肯定也有這樣的體會:以同樣的速度揮動扇子,側著砍過去和扇風是完全不同的。這是因為空氣的阻力和壓迫空氣的範圍有關係,物體垂直運動方向的面積越大,阻力也越大。因此,007只要以跳水的動作一頭栽下去(運動方向面積小了),受到的阻力就會小一些,下落會更快一些,就有可能趕上先跳下去的人了。
By 沐右
〈本文選自全書,曾琳之 整理〉
作者:科學松鼠會(songshuhui.net)
科學松鼠會是一個致力於在華語世界傳播科學知識和科學理念的傳播公益組織,他們的理想是像松鼠一樣打開科學的堅硬外殼,將有營養的果仁剝出來,讓更多人領略其中的美妙。成員包括來自國內外各院校的一線科研工作者,以及來自中國國內各媒體的科學記者、編輯。已推出過《當彩色的聲音嘗起來是甜的》、《吃的真相》、《一百種尾巴或一千張葉子》、《冷浪漫》、《再冷門的問題也有最熱鬧的答案》等科普暢銷書。
出版:華滋出版
書名:有一天會成真!科學松鼠的電影科技教室
目錄:
序:讓我更懂你(韓松落)
前言:不敢問希區考克的,問S先生吧!(楊楊)
一、非介入語境下的人體符號文本分析
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Q&A
植物人懷孕問題(遊識猷)
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一場層層調用的函數大戰(anpopo)
Q&A
人腦電腦資訊交換問題(猛獁)
子彈飛……的問題(沐右,水龍吟)
跳機追逐問題(沐右)
高空跳水問題(水龍吟)
氣球問題(水龍吟)
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三、有機能源類型化解構效應初探
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湯婆婆花園問題(史軍)
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椰子水輸液問題(史軍)
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食物相克問題(雲無心)
多吃雞蛋的問題(雲無心)
四、關於客觀世界命運的近期研究進展及未來預測
《地心引力》:把太空拉回現實(趙洋)
誰發現了時差(趙洋)
瞬間轉移?說易行難(趙洋)
Q&A
時間旅行悖論問題(猛獁)
平行世界問題(小莊)
太陽黑子問題(Steed)
氣候突變問題(Poguy)
進入地心問題(沐右)
尾聲:老祖母不必跳下船(楊楊,田不野,小老虎也)
後記:S先生總是有辦法(楊楊)
作者們