在羅爾德 · 達爾（Roald Dahl）的童話名作《好心眼兒(er) 巨人》（The BFG by Roald Dahl）中，一個(ge) 24 英尺（1 英尺≈ 0. 3 米） 高的巨人受英國女王邀請，一起享用英式早餐。

電影《圓夢巨人》，根據羅爾德·達爾的同名小說改編

宮廷裏沒有合適巨人使用的餐具，但內(nei) 廷總管是個(ge) 很聰明的人，很快做 出了計算 ：一個(ge) 六英尺的普通人要坐在高三英尺，寬一英尺， 長兩(liang) 英尺的桌子前，吃兩(liang) 個(ge) 煎雞蛋。

那麽(me) ，一個(ge) 高度是普通人四倍的巨人，就需要高十二英尺，寬四英尺，長八英尺的 桌子，吃八個(ge) 煎雞蛋，總之，一切都應該乘以四。於(yu) 是總管指揮傭(yong) 人們(men) ，用大座鍾和乒乓球桌搭了一張臨(lin) 時的桌子，巨人很滿意這個(ge) 座位，但問題是，八個(ge) 雞蛋隻夠他吃一小口。巨人的桌子是一般桌子高度的四倍，但桌子的大小並不 是一般桌子的四倍。

當我們(men) 說一張桌子桌麵“寬一英尺，長 兩(liang) 英尺”時，我們(men) 討論的是二維的東(dong) 西——麵積 ：

普通人的桌子 ：1×2 ＝ 2（平方英尺）

巨人的桌子 ：4×8 ＝ 32（平方英尺）

也就是說，巨人桌麵的大小是一般桌子的 16 倍。至於(yu) 桌子的重量，要先知道桌子的體(ti) 積才能計算，這是 一個(ge) 三維（立體(ti) ）的問題，我不太清楚大座鍾搭成的桌子是 什麽(me) 形狀，所以我假設兩(liang) 張桌子都是最簡單的長方體(ti) ：

普通人的桌子 ：3×1×2 ＝ 6（立方英尺）

巨人的桌子 ：12×4×8 ＝ 384（立方英尺）

巨人的桌子體(ti) 積是一般桌子的 64 倍，所以，重量也應該 是一般桌子的 64 倍。如果把長度放大成原來的 4 倍，那麽(me) ，麵積會(hui) 是原來的 16 倍，體(ti) 積和重量則是原來的 64 倍，桌子如此，巨人先生本人如此，雞蛋亦是如此。回頭考慮雞蛋的問題，我們(men) 關(guan) 心的是它的重量，對巨人來說夠吃一頓的雞蛋，應是普通雞蛋重量的 64 倍——我們(men) 沒有那麽(me) 大的雞蛋，但可以用數量來彌補：2×64=128（個(ge) ）

在故事裏，巨人吃掉第 72 個(ge) 雞蛋時，皇家廚師來報，廚房的存貨空了——對於(yu) 高度是普通人 4 倍的巨人來說，這其實算不了多少。

如果你要把一個(ge) 東(dong) 西變大，一維（高度）上的增加趕不上二維（麵積）的增加，二維的增加又趕不上三維（體(ti) 積和重量） 的增加，這是我們(men) 這個(ge) 世界的規則，它決(jue) 定了許許多多動物世界裏的問題。

大象一定要有大象腿

麵對大象和恐龍，我們(men) 會(hui) 慨歎人類多麽(me) 渺小，但實際上， 我們(men) 人類在動物世界裏，是非常龐大的物種。獸(shou) 類中最興(xing) 旺的家族是鼠輩（齧齒目），其次是蝙蝠，已知的物種中昆蟲超過一半。這是一個(ge) 屬於(yu) 小東(dong) 西的世界，我們(men) 是遺世獨立的巨人。

我們(men) 習(xi) 慣了巨人的世界，對於(yu) 許多僅(jin) 出現在巨人世界的特殊問題也不再關(guan) 心，比如，人腿為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 粗？骨頭的強度取決(jue) 於(yu) 粗細，越粗壯自然也就越結實，而決(jue) 定粗細的標準是橫截麵積，而動物體(ti) 重的增加，是三維的問題。如果真有身高是常人四倍的巨人，他的體(ti) 重將是常人的 64 倍， 骨頭的粗細卻僅(jin) 僅(jin) 是 16 倍——他等於(yu) 是站在火柴棍上。

大象 圖源：百度百科

結論是，動物若想長大，支撐體(ti) 重的腿就必須額外加粗， 否則就會(hui) 被自重壓垮。

昆蟲的腿可以像毛發一樣細，而龐然大物——不管是大象、犀牛還是恐龍，腿必然是又粗又壯，骨頭也更粗大。

即使大象的骨頭如此粗，它還是處在岌岌可危的狀態。大到這個(ge) 程度，體(ti) 重本身就成了一枚定時炸彈，隨便絆一下，摔一下，都可能造成嚴(yan) 重的傷(shang) 害。

濃縮的才是精華

大象可以用鼻子舉(ju) 起 250 千克重的木頭，考慮到它體(ti) 型巨大，這個(ge) 重量隻相當於(yu) 一個(ge) 人抱起一隻貓。

小生物的速度和力量令人驚訝。螞蟻可以搬起相當於(yu) 體(ti) 重 50 倍的東(dong) 西，如果按相對身體(ti) 的長度來算，奔跑速度最快的動物，是虎甲科（Cicindelidae）的甲蟲。

如果和人一樣大， 它的奔跑速度會(hui) 超過 300 千米 / 小時。肌肉的強壯度和骨骼一樣，是由肌纖維的粗細決(jue) 定的。如果體(ti) 重變大，肌肉變粗壯的速度會(hui) 跟不上體(ti) 重，看來巨人不僅(jin) 脆弱，力氣也不大。

如果把人縮小到原來身高的 1/4，情況就會(hui) 完全不同。力氣減小的速度，比體(ti) 重減輕慢得多。縮小後他的體(ti) 重僅(jin) 剩原來的 1/64，肌肉的粗細卻是原來的 1/16，他的力氣也是原來的 1/16。假設這個(ge) 人體(ti) 重是 64 千克，能搬動相當於(yu) 體(ti) 重一半的東(dong) 西，也就是 32 千克，現在他體(ti) 重 1 千克，能搬動 2 千克—— 相當於(yu) 體(ti) 重兩(liang) 倍的東(dong) 西。

螞蟻會(hui) 讓人覺得力大無比，是因為(wei) 它的相對力量。螞蟻舉(ju) 起的東(dong) 西是自身體(ti) 重好幾倍，然而，如果把人縮小到和螞蟻一樣，力氣也不會(hui) 比螞蟻弱。

在力量方麵，體(ti) 型好像越小越強大。已知所有動物中力量最大的是一種蟎蟲（學名 Archegozetes longisetosus），能拖動相當於(yu) 自身體(ti) 重 1180 倍的重物，它的體(ti) 長連 1 毫米都不到。

“九命貓與(yu) 不死鼠”

傳(chuan) 說中說貓有九命。根據獸(shou) 醫診所記錄，貓從(cong) 高空墜落後的死亡率大概是 10%。一般對此的解釋是，貓比人靈活，可以在空中轉成四腳著地的姿勢，還可以屈腿來減小衝(chong) 力。但這不能解釋問題的全部，還有一個(ge) 重要的因素是它們(men) 的體(ti) 型，貓比人小太多了。

圖源：網絡

跳樓的貓除了重力之外，還受到空氣的阻力——這個(ge) 阻力的大小，取決(jue) 於(yu) 貓身體(ti) 的表麵能“接”到多少空氣，就像降落傘(san) 一樣。於(yu) 是我們(men) 又遇到了類似骨頭粗細的問題。表麵是二維的， 而體(ti) 重是三維的，所以體(ti) 重增長的速度，要快過表麵擴大的速度。

一個(ge) 合格的降落傘(san) 應該重量小而麵積大，能“兜住”更多空氣， 在這方麵，貓要比狗夠格，狗要比大象夠格，動物越小越好。貓從(cong) 高處墜落，最高的下落速度約 100 千米 / 小時，人類要達到 210 千米 / 小時，毫不奇怪，人會(hui) 摔得更悲慘。

圖源：網絡

體(ti) 重更輕的動物，墜落的速度自然更慢。生物學家約翰·伯頓 · 桑德森 · 霍爾丹（John Burdon Sanderson Haldane）曾經說過， 如果你把一隻小老鼠順著管道扔進一千米深的礦井裏，它會(hui) 愣一愣，隨即若無其事地跑掉。

對人來說，重力是恐懼和危險的源泉，但對於(yu) 昆蟲來說，重力什麽(me) 都不是，因為(wei) 它們(men) 微小的體(ti) 重和大表麵，“兜”住的空氣阻力足以克服大多數重力。蒼蠅可以在天花板上散步，如果你把螞蟻扔進礦井，它大概是餓死的。

比動物更小的生物根本不知重力的存在。有些細菌體(ti) 內(nei) 有細小的天然磁石，起著指南針的作用，指引細菌向北遊， 這些小東(dong) 西不是要去北方，而是要下潛——地球磁場的磁力 線其實不是平平地向北，而是略向下傾(qing) 斜。在人看來，細菌的方向感是非常奇特的：知南北而不知上下。翼若垂天之雲(yun) 另外一個(ge) 跟克服重力相關(guan) 的問題是飛行。飛行需要空氣的升力，而承接升力的東(dong) 西是翅膀，確切地說，是翅膀的表麵。

於(yu) 是，類似貓跳樓的情況又出現了。把小動物變大，它的體(ti) 重（三維的）會(hui) 增加很多，翅膀（二維的）表麵卻增加 不了多少，如果大動物想飛，就必須把翅膀額外擴大，來“接住”更多的升力。

昆蟲憑著小翅膀就能飛，蜂鳥翅膀也大不了多少，那些巨大的飛鳥，比如天鵝和安第斯神鷹（學名 Vultur gryphus），就必須長一對寬廣如雲(yun) 的翅膀。

安第斯神鷹 圖源：百度百科

對於(yu) 飛行動物來說，體(ti) 重是永遠的痛。如果放棄飛行， 鳥的身材就可以極大地增長。鴕鳥重達 90 千克，著名的渡渡鳥（學名 Raphus cucullatus）重 23 千克，和鴕鳥比不算太大， 但它現存的近親(qin) 蓑鴿（學名 Caloenas nicobarica），重僅(jin) 650 克。

史上最大的飛行動物是風神翼龍（學名 Quetzalcoatlus northropi），根據推測，這種白堊紀的巨型爬行動物翼展達 12 米， 身軀之高大，活像一頭會(hui) 飛的長頸鹿。

風神翼龍的體(ti) 型比例示意圖 來源：百度百科

然而它的體(ti) 重大約有1.5個(ge) 成年人那麽(me) 多（同樣是根據推測體(ti) 重在90~120 千克）。我們(men) 可以開個(ge) 腦洞，先不考慮人類有沒有力氣揮舞起巨大翅膀等因素，如果真的有“天使”，天使翅膀翼展達10米也許才能飛起來，天堂裏一定很擠。

作者：陶雨晴 《羚羊與(yu) 蜜蜂：眾(zhong) 生的演化奇景》 圖源：網絡版權歸原作者所有 編輯：張潤昕

來源：原點閱讀


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