物理教授傳授《他從漫畫書上學到的科學》

    美國明尼蘇達大學的物理教授吉姆卡卡裏奧斯是一位鐵桿漫畫書迷。去年秋天，超級漫畫英雄進入了卡卡裏奧斯的課堂。

     在某個異度時空裏，超級英雄吉姆卡卡裏奧斯（Ｊｉｍ　Ｋａｋａｌｉｏｓ）穿著斗篷和緊身衣與壞蛋搏鬥。

    在真實的時空中，吉姆卡卡裏奧斯是明尼蘇達大學的物理教授，狂熱的漫畫書迷，以漫畫英雄與罪犯鬥爭的熱情講授著他的物理課。事實上他結合漫畫故事和科學，創立了最受學生歡迎的一門程《超級英雄科學》。

    ●蜘蛛俠的蛛絲堅韌到足以支撐他從一幢高樓蕩到另一幢嗎？

    ●多少食物才能提供閃電俠（Ｆｌａｓｈ）８０秒繞地球跑一圈所耗的能量？

    提問的人是美國明尼蘇達大學的物理教授吉姆卡卡裏奧斯（Ｊｉｍ　Ｋａｋａｌｉｏｓ），一位鐵桿漫畫書迷，超級漫畫英雄的忠實崇拜者。

    卡卡裏奧斯為大學一年級新生開設的選修課《漫畫裏的科學》（或者按卡卡裏奧斯喜歡的叫法《我從漫畫書上學到的科學》）剛剛進入第二學期，已經成為大學歷史上最受歡迎的選修課。

    去年秋天，超級漫畫英雄進入了卡卡裏奧斯的課堂。他借漫畫書裏的概念、故事和人物，探討物理、化學和生物學的基本原理。

    只有像卡卡裏奧斯這樣一個鐵桿漫畫迷才想得到，並實踐這樣一個絕妙的創意。而他説自己對科學的興趣真的源自漫畫書。

    他回憶：“小的時候，漫畫書點燃了我的好奇心。”在一本漫畫書中，卡卡裏奧斯裏喜歡的英雄閃電俠（Ｆｌａｓｈ）失去了避免空氣阻力和摩擦力的能力。“這使我意識到愚蠢的超能力之外，還有很多因素與實現超級速度相關，而我從未想到過這些。”

    因為相信漫畫能讓科學變得更加有趣，對學生更有吸引力，創立漫畫英雄科學的點子在卡卡裏奧斯的腦子裏醞釀了許多年。

    蜘蛛俠女友之死

    １９９３年，漫畫試探性地進入卡卡裏奧斯的課堂。在物理測驗時，卡卡裏奧斯提出一個問題：蜘蛛俠的女友格溫斯塔西的死因？

    卡卡裏奧斯説斯塔西之死是典型的科學論題。被綠魔從華盛頓橋頂拋下後，蜘蛛俠用絲網接住了她，可是她還是死在網中。雖然她看上去像是在撞上蛛絲網時摔斷了脖子，漫畫作者只簡單地將她的死因歸結為“過度震蕩”。這個解釋令包括卡卡裏奧斯在內的許多讀者很不滿意。

    在這一集故事問世２０年後，卡卡奧斯和他的物理課一勞永逸地擺平了這個問題。“格溫斯塔西之死轉化成物理問題其實很普通：物體初始速度為０，自由下落９０米後，速度是多少？”

    問題的答案解決了圍繞格溫之死的全部疑問：她撞到蜘蛛網上時的速度約為１５３公里／小時，她身體受到的衝擊力相當於重力的１０到２０倍。“這至少從數學上證明，當被蜘蛛俠的網接住的瞬間，格溫斯塔西死於脖子骨折。”

    學生們愛死了這道題，卡卡裏奧斯也開始在漫畫書世界裏得到出奇挑剔的名聲。１９９７年，漫畫書雜誌《魔法師》（Ｗｉｚａｒｄ）出版了一本號外，專門解釋懸而未決的漫畫書疑問。卡卡裏奧斯寫信給編輯————他的大學校友吉姆麥克勞林————貢獻自己對格溫之死的解釋，這封信被發表，卡卡裏奧斯從此成為《魔術師》的“科學顧問”。

    蟻人是個聾子

    在課堂上，卡卡裏奧斯與學生討論各種超級問題，比如變形、隱形。縮小就是一種很有難度的超能力。按正常物理法則，昆蟲大小的蟻人（Ａｎｔ—Ｍａｎ）肯定是個聾子，用超聲波講話，因為他的耳鼓和聲帶將縮小到亞微米尺寸。普通氣流就會刮得他不知所蹤，一滴水就能像困住螞蟻一樣困住他。

    超人的力量源泉

    在抓漫畫書科學小辮子的同時卡卡裏奧斯也會挖出其中正確的科學道理加以表揚。就説超人（Ｓｕｐｅｒｍａｎ）非凡力量之謎吧，超人的神奇力量全部歸功於他的老家剋星（Ｋｒｙｐｔｏｎ）的巨大引力。以超人一躍躍過所有樓房的能耐為基準計算，剋星的重力大概是地球的６到８倍。

    這意謂著剋星要麼比地球大６倍，要麼密度是地球的６倍。假設剋星上的物質遵守物理原則，它的密度就不可能是地球的６倍。卡卡裏奧斯解釋説：“因此剋星只可能是體積６倍于地球，但是任何行星要達到如此大的體積肯定是像木星那樣由氣體構成。由於剋星有一層硬殼支撐城市和建築，對於它那強大的重力還有一種惟一的可能：其核心由類似中子星的超密度不穩定物質構成。這就解釋了為什麼剋星會爆炸。”

    卡卡裏奧斯説：“當然，（超人的創造者）當時不可能知道這些，他們運氣好，撞上了科學真理。”

    超級英雄升級換代

    上世紀３０到４０年代誕生的漫畫超級英雄都是通過魔法或神秘的方式獲得超能力。隨著故事流傳給下一輩，許多英雄被升級，以反映科技的進步。上世紀５０和６０年代的超級英雄大多因變異或輻射獲得超能力。１９６２年，蜘蛛俠彼得帕克（Ｓｐｉｄｅｒｍａｎ：Ｐｅｔｅｒ　Ｐａｒｋ）誕生時，他的超能力源自被一隻放射性蜘蛛咬了一口。２０世紀９０年代後的版本中，咬帕克的是一隻基因改良蜘蛛。

    卡卡裏奧斯説，“敢於自嘲才是真英雄，雖然現代漫畫書中的科學更經得起推敲，享受它的魅力仍然需要幻想，有時候不能太叫真。但是最好的漫畫只能無條件讓你接受一個奇跡，其他地方還得講道理。”

    卡卡裏奧斯最喜歡的一個漫畫故事就坦然拿這種“作弊”開玩笑：“有這樣一個情節，原子俠（Ａｔｏｍ）和同伴縮小到亞原子尺寸，兩人坐在一個電子上。”原子俠的同伴問：“我們現在比氧原子還小，我們是怎麼呼吸的？”原子俠回答：“我也一直沒想明白。”

    尋找正確的問題

    但卡卡裏奧斯的用意不是揭英雄的老底。他説：“最重要的在於啟發學生問正確的問題。如果漫畫人物背上長了一對翅膀，要靠這對翅膀飛翔需要考慮什麼樣的物理法則。”肢膀需多長？肌肉構造如何？希望這樣能培養他們在其他情況下的縝密思維。

    課程結束時，最後一個作業是要求學生挑選自己最喜歡的漫畫人物，分析與這個角色超能力相關的科學知識。分析的對象無所不有：從超級英雄到辛普森一家（Ｔｈｅ　Ｓｉｍｐｓｏｎｓ）。

    但是當漫畫英雄的探險無法用科學解釋時，即使卡卡裏奧斯教授也會暫時放下愛挑剔的科學態度。“我只需關掉大腦裏挑剔的部分，享受故事的純粹樂趣。”　

     《南方都市報》 2002年5月14日