SCIENCE書摘

為什麼精靈寶可夢可以被關在小小的寶貝球中呢?

柳田老師,我有疑問!
『為什麼精靈寶可夢可以被關在小小的寶貝球中呢?』

撰文/柳田理科雄

SCIENCE書摘

為什麼精靈寶可夢可以被關在小小的寶貝球中呢?

柳田老師,我有疑問!
『為什麼精靈寶可夢可以被關在小小的寶貝球中呢?』

撰文/柳田理科雄


在卡通版的《精靈寶可夢》(舊譯《神奇寶貝》)中,經常出現這樣的場面。


當主角小智邊喊「☆☆☆(寶可夢的名字),就決定是你了!」邊把寶貝球丟出去,寶可夢就會跟著光一起飛出來。而當他再叫「回來,☆☆☆!」寶可夢接觸到由寶貝球發出的光時,就會回到球裡面。

這是在《精靈寶可夢》的世界中很熟悉的情景。但是從科學的角度來看,這卻是非常的不可思議。

寶貝球平常的直徑是4公分左右,大概跟乒乓球差不多大,只要壓正中間的按鈕就會一直變大。但縱然如此,也只會變成不到10公分、大約壘球那麼大的球。和此作比較,寶可夢就大了許多,其中不但有大小達好幾公尺的,也有體重數百公斤的。

為什麼這麼大的動物,能夠裝進那麼小的球裡面呢?


擺脫不掉「質量守恆定律」

在針對寶貝球不可思議的收存能力做調查之後,發現在《精靈寶可夢圖鑑》(Aspect)中有著以下的說明。

1925年,玉蟲(吉丁蟲)大學的西森教授在研究怒猴的過程中弄錯藥量,讓怒猴變虛弱了。沒想到驚人的事情發生了,怒猴的身體變小,小到能夠裝進教授的眼鏡盒裡。由於這個事件,讓他知道寶可夢只要一變弱,身體就會變小,並具有躲進狹窄空間中的習性。他以此為契機,開始開發寶貝球……。

原來如此,事情的起因是在怒猴啊。根據《精靈寶可夢圖鑑》,總是在生氣的怒猴是「體高1公尺、體重32公斤」。而牠變得能夠進到眼鏡盒裡面去的話,就表示身體的大小縮小成原來的30分之1左右。首次目睹這種奇怪現象的西森教授,應該打從心底感到驚訝吧。


假如從科學的角度來看這件事,會是怎麼樣呢?

棲息於南美洲的奇異多指節蟾,雖然在蝌蚪期時的體長有20~25公分,但是在變態成為青蛙以後的大小卻只有5~7公分。在成長之後的身體變小到只有原來的3分之1到5分之1,是非常珍稀的動物。當地人會吃奇異多指節蟾的蝌蚪,不過若是不在牠們還處於蝌蚪期時吃的話,其實也非常的浪費。

雖然如此,還是遠不及寶可夢30分之1的這種縮小率。何況奇異多指節蟾只有在變態的這個成長階段中變小,之後並不會再度變大。這和可以變大變小非常多次的寶可夢有著根本上的不同。

假如不限於生物,能夠變化大小的物質絕對不罕見。例如水在結凍之後,體積會增加10%。當乾冰氣化變成二氧化碳時,體積則會增大850倍。

不過這些也只有體積增減,重量並沒有改變。所有的物質都是由「原子」這種小粒子組成的,由於這些原子的凝聚、分離或是排列方式改變,就會讓物質產生各種變化,但是在變化的前後,原子的總量並不會改變,這稱為「質量守恆定律」。

假如順著這條定律思考,不論寶可夢變化成多麼小,體重應該都不會改變。例如地上系寶可夢固拉多的體重是950.0公斤,跟一輛轎車差不多,但是根據質量守恆定律,即使它縮小成兵乓球的尺寸,重量還是一樣950公斤。帶著這樣的寶貝球在路上走,應該會非常非常辛苦吧?!


小智性命堪憂!

但是小智他們並沒有表現出任何「寶貝球好重啊~」等的辛苦樣子。從劇中的這個事實來考量,寶可夢在進到寶貝球裡面之後,除了身體變小,體重也應該同時變輕了吧。

以固拉多來說,原本的體長是3.5公尺;當牠變得比乒乓球還要小時,最多應該也只有3公分左右吧。假如相對於尺寸的體重比例是相同的,這個大小的固拉多體重是0.6公克,牠比重量是1公克的1日圓硬幣還要輕。

這個結果,雖然對攜帶來說是很便利,但是當原本有950公斤的固拉多變成0.6公克之後,造出固拉多身體的949.9994公斤的物質就消失不見。那究竟到哪裡去了呢?

會不會是像固體的乾冰變成氣體的二氧化碳那樣,構成寶可夢身體的物質是會變成氣體的?假如是這樣,就沒有違反質量守恆定律。因為製造身體的物質只不過是散佈在空中,並不是消失無蹤。

但是在這種狀況下,訓練師卻有可能遭遇危險。

既然寶可夢也是生物,身體的大部分就應該是由蛋白質形成的。所謂蛋白質,是製造生物身體的物質,含有碳、氫、氧、氮、硫在內。當它們變成氣體時,就有產生氨(阿摩尼亞)、二氧化氮、硫化氫、亞硫酸鹽等眾所皆知的有毒氣體。每當訓練師叫著:「回來,固拉多!」的時候,製造牠的身體的蛋白質會在瞬間變成氣體,周圍充滿有毒氣體,訓練師很可能因毒氣而中毒倒地……。

哼嗯,寶可夢對戰就算對訓練師來說,爭勝負的同時是在搏命呢。


不可思議的回復原本大小

但寶可夢不是只有變小而已,每次只要訓練師一召喚,牠們就得從寶貝球中飛出來,回復原本的大小從事戰鬥。

以固拉多來說,在寶貝球中明明只有0.6公克,卻有必要在一瞬間就巨大化成950公斤。這麼一來,就反過來產生了「949.9994公斤的物質究竟到哪裡去了」的問題。哼嗯,還真麻煩呢。

假如在這裡仍舊遵守質量守恆原則,就只能認為牠們是瞬間攝取周圍的物質吧。製造蛋白質的碳和氫等全都在空氣中,寶貝球是否具有能夠攫取這些並將它們改變成蛋白質,製造寶可夢身體的機制呢?

雖然如此,實際上要做到是很困難的。最難收集的,應該是雖然佔了生物體20%,但在空氣中卻僅佔0.6%的碳吧。為了收集製造固拉多身體的190公斤的碳,就要收集31.55公噸的空氣。由於其中被吸收的合計是950公斤,也就要排出不需要的30.6公噸。被捨棄的空氣體積為2萬5千立方公尺,換算成學校的體育館,大約是2.5座。

這麼大量的空氣,被咻咻咻的迅速吸收進直徑不到10公分的寶貝球然後排出來的話,空氣是以極快的速度在運動的。由於寶可夢的出現是在瞬間發生,假設吸收及排出是在1秒鐘之間進行的,此時風速就是9400馬赫!

受到這種猛暴風力直擊的地面會像隕石坑般,而且風還會往周圍大幅度的吹襲。森林中的樹木會接二連三地倒下,不論小智、皮卡丘、競爭對手的訓練師,寶可夢相關人等都會被超音速的風給吹飛,寶可夢也完全不用對戰了。被呼喚出來的固拉多同樣會被風所吹出來的力量,連寶貝球一起被吹起來,以光速的34%=29萬馬赫被吹往遙遠宇宙的彼方。留下來的只有隕石坑,在那裡到底發生了什麼事,沒有人知道也沒辦法流傳下來……。

體積龐大的寶可夢進入小小的寶貝球中,一被呼喚就出現。雖然在卡通影片中看起來很簡單,實際上卻是在進行非常困難的任務。能夠輕而易舉地做到這些事的寶可夢,真是了不起的生物。