《超級戰艦》里外星人設置的「屏障」目前有可能實現么,其背後的科學原理是什麼?
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如果僅僅是電磁干擾,為何關閉雷達及電子設備之後,外面的船和飛機還是進不去,出不來呢?(有一個場景是戰鬥機在觸碰到「屏障」之後發生了爆炸···)
完全轉貼自日本作家柳田理科雄(好霸氣的名字)的空想科學讀本:
一層發光的圓頂(或冰山形)把研究所整個包住,擋住了敵人的飛彈與光束炮……但是,要是防護罩這麼管用,那鐵金剛不就沒機會表現了嗎?所以防護罩一定要有一個要素,那就是:鐵定會被打破!不要懷疑!這一來正義的英雄才有出場的機會!從鐵金剛到EVA、ID4不都是這樣?
歸納起來,防護罩的條件就是:
1.能擋住實體彈及光束兵器的種種攻擊(啊……I-Field出局了……)
2.會閃閃發光(這……好象後來的防護罩都是透明不可見的?)
3.會被打破……(這到底算啥條件啊?)
種種攻擊……「大雜把」的說法,勉強分類成三種:炮彈、飛彈等物體兵器,雷射激光等電磁波兵器,荷電粒子等素粒子兵器(別把後面兩者搞混了!)後面兩個條件嘛……算了,嘆氣也無補於事,我們來設計一下光子力研究所的防護罩吧!
第一波:高能電漿作戰!
用高速素粒子做成的電漿幕,利用其高量的熱能,也可以蒸發飛彈炮彈等物體兵器,是最合適的防護罩材質!
不過,就算我們的高能電漿高達100萬度好了,一個炮彈打上去,會完全蒸發掉嗎?當然不會馬上蒸發,因為加熱時間要夠久。可是炮彈是高速飛行的東西,就 算光子力研究所的電漿防護罩厚達1公尺好了,敵方的飛彈若以音速三倍飛行,那通透這個防護罩也只有0.002秒的時間而已,這麼短的時間,就算是100萬 度的電漿,也只能把飛彈表面的鋼鐵熔解1.9公釐、蒸發0.6公釐而已,這樣的程度恐怕還破壞不了這個飛彈。
好,如果我們的電漿防護罩厚達 54公尺好了,一顆直徑20公分的鋼鐵炮彈以音速三倍通過,也只能剛好「全部熔化」而已!「熔化」可不行啊!因為動量不滅,這一來會變成高熱的鐵漿雨灑在 光子力研究所上!反而加大被害範圍!所以一定要「蒸發」敵方的炮彈才行。照這樣算,我們的電漿防護罩要厚達160公尺才可以!
好吧,厚一點就算了,可是這電漿幕還有個麻煩,就是不能接觸空氣。一旦電漿的能源散到空氣中,就會失去電離化而便回普通的氣體原子了。所以電漿層內外兩面要用玻璃做成的壁來隔絕空氣。玻璃壁上還要巨大的電磁石造成磁場,把100萬度的電漿封在玻璃壁中。
圖標:如何?厚達160公尺的雙層玻璃壁,上面布滿了電磁石,裡面充滿了100
萬度的電漿,把光子力研究所完全包住!
這一來,不但可以擋住敵人的攻擊,把飛來的炮彈完全蒸發,而且玻璃壁完全符合前面的條件!會發光、還會被打破!……等一下,玻璃壁一被打破,裡面的電漿 不就漏出來了?這一來不就完全沒用了嗎?呃?就是這個時候才需要無敵鐵金剛出動?開什麼玩笑?費了大半天造出厚達160公尺的防護罩,才一發炮彈就報銷 了?
算了,換下一個吧……
第二波:高速素粒子屏幕作戰!
電子或質子在空氣中高速進行時,會與空氣衝突而發光,例如極 光就是例子。若是把素粒子束髮射器排成一列,射出的粒子束就形成一道屏幕,而且閃閃發光。不過,這些粒子質量很輕,想要用它來改變炮彈或戰鬥機等物體兵器 的進行方向,就算用極大量的高能粒子來打,也無法完全加以消滅,弄不好把對方的炮彈打碎,反而變成散彈,比原來破壞力更廣。更糟的是敵方也用粒子束攻擊的 時候,由於動量不滅,雙方的粒子碰撞後的方向遵從碰撞原理。(如圖)光子力研究所射出的粒子幕是垂直向上的話,敵方射出的粒子束呈水平方向時,雙方一撞, 敵方的粒子束會接收我方的粒子幕的動量而變成垂直向上飛,反而我方的粒子束變成水平方向,而且射向光子力研究所!這一來,研究所就被自己射出來的粒子束給 KO了……
結果,這種粒子束屏幕只能對慢速而質量輕的粒子才有效果,例如火焰。要用粒子束髮生裝置把光子力研究所圍上一圈,可能要圍數百公尺到數公里之長,要數千個粒子束髮生裝置,所費不貲,只能防火,這……
算了,看下一個吧……
第三波銅牆鐵壁作戰!
好了,我們現在就別考慮什麼「要會發光」、「要能被打破」等條件了,直接考慮實際的防禦效果,用水泥和鋼鐵板直接在光子力研究所外面蓋一個堅固無比的圓 頂如何?(Arslan註:這種實體的防護罩的想法在真實世界的軍事上經常用到,「超人七號」、「超人A」中的防衛軍基地也採用這種構想,其它像「勇者萊 丁」的貝殼基地、「科學忍者隊GATCHAMANFighter」的秘密基地、EVA的第三新東京市等等,也都是同樣的想法。)為了考慮人員與鐵金剛的出 入,鋼鐵圓頂必需設計成福岡巨蛋球場的開閉方式。話雖如此,這並不容易。福岡巨蛋球場的屋頂開閉是水平的前後迴轉約200度,這樣都要花20分鐘! (Arslan註:「神龜大戰飛天怪獸」中要用它來抓怪鳥蓋歐斯,不會太慢了點嗎?)
位於鹿兒島縣的種子島宇宙中心,其火箭發射台也是開閉式的,高50公尺、寬20公尺的門做90度的旋轉開閉,要花30分鐘!而且那並不是考慮抵擋敵人炮火用的,所以是相當輕量化的設計。我們要的防護罩絕對比它們重多了!
要能抵擋敵人的炮火,大概要厚達數公尺的鋼鐵。如果在研究所外面造一個厚達5公尺,直徑200公尺的圓頂,總重量約1000萬噸!就算鐵金剛用它的20 萬馬力來開關這圓頂好了(呃……根據前面的課程,這台「光子力」機械人要怎樣才能有20萬馬力,都還是問題……),也要推個三天三夜才開得動!就算敵人從 地球另一邊過來也不用這麼久啊!
那,要是在「開一半」的狀態下被敵人攻擊怎麼辦?那很嚴重,若是敵方飛彈從開口處射進來,在半開的圓頂內爆炸,威力比原來還大!
太危險了,還是看下一個吧……
第四波煙幕干擾作戰!
要對抗雷射激光的攻擊,許多作品都採用「鏡反射」的作法,例如什麼鏡面處理塗裝等等……但這是不可行的!因為鏡面無法做到100%的反射率,而雷射激光的能源卻絕對足以破壞反射鏡。
雷射在宇宙空間中很強,在大氣中卻會受空氣中的障礙物干擾而減低威力,所以要對付雷射攻擊,只要增加空氣中的障礙物就行了。最簡單的方法,就是在光子力 研究所周圍挖一道護城河,下面加熱煮沸,讓河水散出大量的水蒸氣煙霧,把研究所包住!這一來,機械獸射來的雷射光就會被大大的減弱了。
圖標:光子力研究所周圍煙霧迷漫的護城河!機械獸,你的雷射光儘管來吧!
赫爾博士:「那,我先射擊外面護城河的加熱裝置不就好了嗎?」
弓所長:「……那就在護城河外面再加一道護城河用煙霧保護不就好了嗎?」
赫爾博士:「那我先攻擊外面的那道護城河呢?」
弓所長:「……那就再加一道!」……
就這樣,光子力研究所外面加蓋了一道又一道的蒸氣護城河,永無休止……
這樣下去會沒完沒了,我們來看下一個吧。
第五波電磁場反射作戰!
荷電粒子在磁場中運動時,會受力而轉變進行方向(如圖),遵從弗萊明左手定律;而帶正電荷、負電荷的粒子,受力的方向也不同。物體受到持續的與進行方向 垂直的力,會使物體呈圓周運動,根據這個道理,可以讓物體在磁場中迴轉半圈後脫離磁場,變成與原來相反的方向飛去!利用這個磁場來當做「反射敵方荷電粒子 兵器」的防護罩是否可行呢?我們來看看……
如果是強力的電子束,速度為光速的50%時,以目前最強的電磁石造成的磁場,約2萬高斯,可以使它 畫個半徑43公分的圓弧軌道飛回去。但若是質子束呢?電荷相反,質量為電子的1800倍左右,所以迴轉半徑要770公尺!那可就需要超大型的磁場了,若用 厚10公分的鐵制磁極板,N、S兩極加起來重達94萬噸!大和戰艦的13倍!要在光子力研究所周圍造一堆這麼大的磁極板嗎?
而且,這還必需把 敵方射來的粒子束準確的射進兩塊磁極板之間才行!否則沒有反射回去的效果。此外,電子束與質子束的迴轉方向是相反的(Arslan註:陽電子炮的迴轉方向 與質子束相同,反陽子炮的迴轉方向則與電子束相同),這一來還得規定:電子束與反陽子炮要從磁場左邊射入(會向右轉),質子束與陽電子炮要從右邊射入(會 左轉),這樣才能在磁場中反轉180度回去……
圖標:正確的電磁場反射式防護罩使用方法!
巨大的磁極板上面寫著:親愛的赫爾博士機械獸們,歡迎使用本磁場防護罩,請把你們的粒子束從本磁極板中間準確的平行射入,電子炮與反陽子炮請從左邊射入,質子炮與陽電子炮請從右邊射入,這樣才能得到完美的反射效果喲!本所謝謝您的合作……
赫爾:「哇咧,這年頭要進攻個研究所還有這麼多規定……」
還有,被高能中子束攻擊時,這玩意一點用處也沒有!要抵擋高能中子束,除非將光子力研究所以重重的鉛壁包住才行。即使34公分厚的鉛壁也只能使中子束損失約10%的動能而已,所以可能要厚達數公尺的鉛壁……
這種亟需敵方配合的防護罩還是不要用的好,我們看下一個……
第六波總合戰力!超巨大完璧防護罩作戰!
既然如此,把前面所有的方法全部綜合起來怎樣?一起並用,敵人來什麼攻擊都不怕了吧?
圖標:完成!超巨型鐵壁之防護罩誕生!
第一、為了對付中子束,研究所外面圍上厚達數公尺的鉛壁圓頂。
第二、其次為了對付物體兵器,鉛壁外面再圍上數公尺厚的鋼鐵圓頂!
第三、外面再包上布滿電磁石的玻璃壁,其外有厚達160公尺的100萬度電漿!
其外層自然也要一層布滿電磁石的玻璃壁!
第四、為了對抗素粒子兵器,外圍還有無數超巨大的磁極板,構成強大的磁場!
第五、再外層則有數道護城河,其下不停的加熱煮沸,冒出濃厚的水蒸氣煙霧包
圍著整個研究所,以防止敵方的雷射激光攻擊!
第六、為了對付敵人的火焰攻擊,其外側再布下無數的素粒子束髮射器向天發射,
形成極為壯觀的素粒子暴瀑布屏幕!
怎麼樣?這一來什麼攻擊也奈何不了光子力研究所了吧?研究所本身才數百公尺寬,外面的防護罩倒是寬達數十公里!層層鐵壁般的防禦兵器,足令敵人望而卻步,正所謂「不戰而屈人之兵」,酷吧?
什麼?這樣重重的包圍下,鐵金剛要怎麼出動?研究所里的人要怎麼出入?雷達要如何偵測外界的狀況?司令塔要如何掌握戰況?如何與外界連絡?
呃……這樣吧,把研究所的司令塔、雷達、鐵金剛出入口等重要設施都設在這一大圈防護罩外面好了,這樣才不會阻礙到……
但這一來……費了這麼大工夫造成的超巨大防護罩倒底是用來保護什麼的呀?
呃……嗯……沒關係,反正我們的題目是「光子力研究所鐵壁的防禦作戰」,有防禦就好了,管它有沒有防到重要的地方!哈哈!……
請參考這個問題串:http://www.zhihu.com/question/19628146
很多新問題其實早都已經有人問過了誒……不存在的事物哪來的原理? 超人的原理是什麼?……
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