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第585章 教学3

“代谢率,或者说身体消耗能量的速度,必然与每次呼吸摄入空气的质量除以呼吸时间间隔得出的结果成正比。也就是说,代谢率的数值,与肺活量乘以平均呼吸频率的结果成正比。M∝V·R”说着的同时,我在一块白板上写下了数学式。

“那个,突然之间你在说什么?”穗波举手打断了我的话。

“嗯?不能理解吗?”对于一脸困惑的穗波,我歪了歪头看向白板。

“不,你说的话我能理解,公式我也能看懂。但是我不太理解为什么你突然之间要说代谢率。”

“哦,这个啊。”因为穗波的提问,我露出了了然的表情。

“这是回答你刚刚的提问‘如果构建的巨人模型奔跑起来的话,该怎么判断其敏捷性。’的回答。”我用油性笔抵着白板说道。

“既然说道运动状态的话,你的意思是不能用单纯的双腿摆动频率来判断行动速度。虽然也可以从几何和物理的角度去解释,但是还是从生物上解释能够让你更简单的理解。奔跑也好大跳也好,都是和生物的新陈代谢有关的。所以我打算从代谢率的方向入手,来告诉你判断方法。”

“嗷......”穗波立刻点点头的开始做起笔记来。

“动物的肺活量与个体体积成正比,也就与质量成正比,因此记座R∝M的﹣0.25次方。因此可以知道随着动物体型变大,它每秒钟需要完成的呼吸次数就会减少。”

“航空学中的一项基本法则就是:不同形状的飞行器,停留在空中所需的最低速度会有所不同,。与其长度的平方根有关。如果飞行器的平面尺寸增加为原来的4倍,最低飞行速度就要增加为原来的2倍。而达到最低速度所需要的功率增加的速度会比飞行器自身重量的增长快的多。”

“根据牛顿第三定律,如果要飞行就必须存在一个大小相等、方向相反的力,将机翼向上拖起。这种力的表达式为F=1/2C·ρ·A·v方。其中ρ是机翼所经过的流体密度。对空气而言,相应的数值是1千克每立方米。A是机翼表面积F是无量纲升力系数,数值通常接近于1。”

“因此考虑到重力条件下,我们能够得出其速度V=根号下2MG/CρA。如果变量L代表飞行物某个方向长度的话,M∝L的3次方,但是A正比L方,所以V正比根号L。体型较大的动物必须保持较快的飞行速度,其数值与身体长度的平方根成正比。因此你们可以根据如此计算出龙等梦幻生物还是拥有正常生理的生物,最低的飞行速度。”

“当然,在魔法的影响下,可以适当的无视,但也可以客观的计算出最基本的它应该能够达到的速度。”

“大型生物飞行面临的主要困难,是他们的代谢率难以达到足够高的水平,以至于无法为飞行提供足够大的功率。”赶在穗波又要开始发问之前,我立刻说了起来。

“这间接地根飞行所需的最低速度有关,提醒较大的动物飞行,需要达到较高的下限速度,但高速度也意味着更高的功率需求。飞行所需的功率,可以通过计算动物体飞行中遇到的阻力得出,P=F·V=1/2C·ρ·A·V的三次方。”

“根据上面的公式,我们可以得出A·V的三次方∝L的7/2次方。如果这些方面还有疑问的话,我推荐你们去看看这本书。”说着,我将一本书拿了出来放到穗波她们面前。

《鸟类飞行力计算手册》穗波她们拿起的书上,封面写着这样的名字。

“根据实验数据画对数图像,其斜率约为0.35,较为接近我们的估算值。无论精确的笔直应该是多少,可以肯定的是,随着质量的增加,飞行所需功率上升的幅度,要远远快于代谢率上升的幅度。这就是龙类等巨大飞行生物无法存在的真正原因,也是巨人无法达成剧烈运动的原因。他们那巨大的身体随着呼吸次数的减少,在固定的含氧量情况下是根本不可能通过自己的身体代谢来驱使自己剧烈运动的。”

“事实上,在以铁离子供氧为主的生物的星球上的含氧量,根本就支撑不起体重超过大概在20千克左右的鸟类。即使是这颗星球的含氧量,也支撑不了龙类的存在。除非到达一个重力极低的星球,不过那样的星球连生物都不怎么可能存活就是了。”

“......”

“好了,既然我们聊到了代谢率和质量等各式各样的生物参数的关系,我们在此不得不重申一点。即使是位于魔法世界种族顶点的龙,其身体够成也不可能违反物理法则。也就是说,龙的身体质量不可能由中子态夸克态等物质形态够成,也不可能是波色爱因斯坦凝聚态等物质形态够成的。说白了就是,龙这种生物,其身体也是由正常的原子分子够成的,虽然密度上稍许有些大,但是不会比普通的生物偏差太多。”

“为什么?”

“因为真要是这样的话,星球早就被毁了。”对于穗波下意识的疑问,我立刻就吐槽了。

中子态那种密度的物质,龙就别说飞了,不把地核给砸变形就算逆天了,更不用说因为它的存在会造成星球重力和轴心的扭曲变形了。而波色爱因斯坦凝聚态,其实现的温度之低,如此大量的龙族都足以把整颗星球给冻成冰球了,而且还是透心凉的那种。”

“虽然魔法表现的非常神秘且美好,但是可做不到逆转物理法则啊。否则最先不同意的,就是熵增法则了。到时候宇宙哪里还有质能守恒,全宇宙将会变成不断的新生出物质和能量,这怎么想都不可能吧。”

“虽然有一种说法是,在幻想的世界追求现实一定是脑子有问题。但是幻想世界也是由人所幻想所构建的吧,而其基础就是现实世界,以及由此培养出的常识。”

“尽管再怎么光怪陆奇,也必然是以现实为基础进行加工改造的。正如那句话,艺术来源于生活却高于生活。但是,不要忘了,再怎么改编,艺术的基础依旧是现实。由现实培养出的观念,即使人们从未察觉也贯穿在了他们的作品之中。”

比如说,对,就从最基础的开始说起吧。

“比如说重力。”

“既然存在星球和重力就代表着存在着基本力,也就代表着存在着相应的斥力。否则无限挤压的重力就能摧毁一切了。”

“无论是由各种物质构筑而成的星球,只要存在引力就必然存在与之对抗的斥力,由引力和斥力构成的平衡才能维持显示的存在。也就是说,必然会存在类似于四大基本力的力。也就代表着必然会存在类似于牛顿三大定律的物理法则,也就代表着必然会存在质能守恒和熵增定律。”

“所以,魔法万能论,修真万能论什么的,这种愚蠢的妄想还是早点扔掉好。”

“……”

“我能理解你们这群从出生就侵染在魔法之中的人的心情,不过我劝你们还是及早摆正心态。”

“魔法就是一种技术而已,和科学相同。当然,也有些人信奉着政治万能论,认为没有什么是政治解决不了的。不过在我看来,这些都是愚蠢的妄想。”

“啊,在此我要说一声,我并非信奉科技,我所信赖的是,名为科学的认识世界的方法论。但是真要说是否会盲从于科学,那就不一定了。”为了避免无解,我提前说了出来。

“也许有些人会本末倒置,但是在我看来,无论是科学还是魔法,都是为了达成目的的手段而已。我从来都没有固执于一种技术和一种观点,只要是能够自洽的理论,我都会去了解和掌握。”

“但是对于那样无法自圆其说却又缺乏证据支持,只是个人的喷粪的污秽,我是不屑于去搭理的。”

“哦……”穗波和安媞表现出了不知道该如何是好的回应。

“作为魔法师来说,也许你们的力量很强大,但是就我来看,你们的力量很弱小。”

“无法正确理解能量和世界构成的你们,其本质不过是一群稍微强壮一些的蚂蚁而已。”

“明明,世界是如此巨大的一座宝库,你们却从未正眼看过呢。”

“……”

“算了,当你们的学历达到一定程度的时候,也许你们能够稍微察觉到如此巨大宝藏的冰山一角吧。”

“算了,现在和你们说这些还为之尚早。等你们在学术上精进个几百年的时候,差不多才是刚刚踏入门槛吧。”看着穗波和安媞脸上,不服气和无知并存的表情,我忍不住发出了叹息。

事实上,人类所面对的空难,并不仅仅是眼前所见的那么简单。纵使人民拼尽全力的全发展,他们终其一生所掌握的知识也是极其有限的。在发展的过程中,不仅仅要面对专业领域知识和技术的细分和黑盒化,更要面对人脑容量的上限。随着教育的成本不断上升,到达未来某个时刻,人类终其一生所花费的时间也不过是用来掌握前人发展出来的知识而已。一旦到达这个时刻,人类无论再怎么挣扎,他们都要面对着物种形态上的再一步进化和改变。

(到时候,人类能否放弃自己身为人的尊严呢?)

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