动物之所以能够动就是因为反射弧的存在。一个动作的发出到执行需要大脑神经中枢首先做出反应,然后在反射弧里面以生物电的形式传到动作部位才能完成一个动作的执行。对于人类来说,反射弧的长度不会超过2米,在这个距离内,生物电传导速度非常快。对巨人来说就不一样了,几十米的反射弧,每一个动作的做出都会慢半拍,一连串的动作下来就会显得很慢了。
电影里的巨人为什么行动都那么迟缓,有什么科学依据?
假设巨人一拳从头顶砸到地面,整个过程需要10秒,看起来确实很慢!可是这个巨人身高一千米呢?等于他的拳速是每秒一百米!这个世界上没有人能靠双脚逃离它的拳头!这样算你还会觉得慢吗? 再举个更大的例子,地球自转24小时一圈,即每小时转动1/24,看起来特别慢。那么换算成运动距离,40000公里/24,每小时166.7公里,已经超过高速公路的最高限速了。 再回到巨人的问题,一百米高的巨人走一步需要三秒,一个人奔跑时可以达到每秒四步,你觉得你能逃脱吗?
巨人的动作是不是比起微小的人的动作反映慢?
一切都是相对的。
因为巨人的体格较大,其臂长也当然大于一般人的臂长,所以在以肩膀为轴的圆周运动中(比如挥臂),假定巨人与一般人挥臂的线速度是一样的,则因为其臂长较长,所以耗时较多,就显得比一般人慢;如果假定他们的角速度是一样的,那么他们挥臂运动的耗时是一样的,就不存在快慢差距。
楼主还说到反应,因为人类的反应都是依靠神经传导,神经传导速度是与脑的大小有关的,而目前的研究好像还没有表明不同人种、不同体格间人的神经传导速度有差异,所以其反应时间应该是一致的。当然,人与人之间脑的大小还是有微小差异的,这点就忽略了吧。
比例谬论—为啥巨人会动作缓慢?
一只跳蚤可以跳到300mm高,相当于身长的100倍左右。如果普通人能够跳跃身高的100倍的话,那他可以用力一跃就跳上东方明珠的塔顶。当然这个不现实。(不过有这种能力的话......)
另一个例子,在南美洲有一种切叶蚁
它可以背负自身50倍重量的物体,也就是如果这只切叶蚁重200kg,那么它可以背负的重量就能够达到10000kg(10吨)。但是事实上,当这只蚂蚁这么重的时候,也只能背负100kg的东西。这种跟重力有关系的假设不成立,是因为当物体很轻的时候重力非常小,但是当物体很重的时候,重力就会巨大。我们人类也只能背负自身重量左右的东西(此处为正常人)。如果你有N个女朋友,你能同时抱得起几个?
比例谬论就是人们会简单的认为物体放大或者缩小后相应的属性和功能也能同等放大或缩小。 放大和缩小设计时要避免两种基本的假设: 负载性假设 和 交互性假设。
负载性假设: 放大和缩小系统后,之前的因素条件同样适用。我们假设北京地铁某个车站某个时刻车站内有5K人,这个时候我们需要秩序维护人员50人;那就是当人数变成1w人的时候,需要100个人。但是真实情况是当人数增加1倍的时候,但是空间并没有放大,地铁内会更拥挤,出现事故的概率会更高,100个人维护秩序是否可行就需要重新衡量。
交互性假设: 人或者机器同一个设计的交互在不同的大小程度情况下同样适用。我们按照修一栋居民住宅的标准,放大去修一栋大厦是不可行的。修建一栋大厦时需要要计划人们更加复杂的交互过程,需要更加复杂的系统,比如防火系统,供水系统,供电系统等。 高的大厦更容易成为人们自杀跳楼的地点,也更容易引来恐怖袭击,这都是多出来要考虑到的因素。
再给大家举个例子,我们看到影视剧中的巨人,怪兽,大骷髅等等,他们跟正常人相比大了几十倍。在紧要关头,我们总是会心里想,能麻溜点儿么?快踩死他们!你能不能跑快点儿?但是这些大个头就是动作很慢,主角都杀了20个敌人了,他才跑一步(真想冲上去呼呲一个耳光给他)。如果这些大个头都跟我们正常人一样移动,那敌人会被秒秒钟踩死。这个同样适用于各种动物,大象肯定没有猴子灵敏反应快。
今天的结论就是,在做任何比例上的假设时要注意不要想当然的认为可行。对于负载性假设要注意用更多的计算,系统的测试,考虑更过的因素来确保安全。对于交互性的假设,我们要多做调查,最好在没做之前就做完成之后的演示确保各种情况都考虑到。
体形越大,动作越慢
综合考虑下,是这样的。体形越大,动作越慢。可以把巨人想象成有太阳系这么大,那他挥一挥手的速度是不是比光速就快了呢,不是的,他自己会觉得速度正常,但是我们地球上的人看到 相对于巨人全身来说 会觉得特慢。同样蚊子苍蝇看到我们觉得我们非常慢
人物越大是不是时间流速越慢?星球级巨人是不是动作与思考都比我们慢?
以我们的标准来评价,肯定是这样的。这与生命的本源(生命性质所涉及的自然力/相互作用)有关。
我们人类是化学生命,主导化学过程的根本因素是电磁相互作用。人类(或其他地球生命)的思维过程和应激过程是基于神经电信号的传导——这是一系列复杂的电化学反应的宏观体现,它所涉及的时间尺度在“秒”的量级:某些非常迅速的反应可能快到数十毫秒,较慢的反应可能慢到数秒。
如果把生命尺度放大到天文等级(而不是星球等级,因为单个星球的结构过于简单),生命本源的性质就会发生根本性的变化。电磁相互作用无法主导尺度大于小行星的天体,而最大的星球——红超巨星——的结构对于生命来说还是太简单了。要期望在天文尺度上出现生命,星系级别是最小的起点。而主导如此大尺度的物体的自然力,只能是引力。
以引力过程为本源的生命,其思维过程和应激过程只能基于引力主导的物质运动和引力波——对应整体尺度,前者非常缓慢,后者的传导速度为光速,而一个典型星系的尺度就达到万光年以上。所以,引力生命即使存在,其反应时间至少也是以万年乃至亿年为单位的。
换句话说,要分析是否存在引力生命,只要在天文观测中留意那些行为不完全符合自然法则的星系、星系团或者超星系团就可以了。不过,这很需要耐心。
把这种推测扩展到微观,我们还可以猜测另一种可能性——基于弱相互作用和强相互作用的核过程,是否可能孕育出生命。可以大胆想象,当某种核结构的复杂性达到某个临界点时,它会出现可以自控的行为和新陈代谢,甚至出现意识——我们可以把它叫做核生命。这些小东西的思维过程和应激过程基于强/弱相互作用,以各种高速玻色子做为通讯手段——这使它们的反应时间短到10^-25秒量级。当然他们确实需要这种速度,因为核结构越大就越不稳定,衰变越快。
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