闪电侠是美国漫画故事里创造出的超级英雄人物，与超人、蝙蝠侠、神奇女侠相提并论。闪电侠的故事，在拍成电视剧和电影后，使其超级英雄形象更是传遍了世界。按照漫画创作者和编剧的设定，闪电侠的速度超过光速，甚至可以达到光速的10倍，能够在平行宇宙之间穿行。
美国著名的实验物理学家、明尼苏达大学物理学与天文学教授詹姆斯·卡卡里奥斯也是个科普达人、漫画爱好者。卡卡里奥斯在其所著的《魔鬼物理学3：超级英雄故事里的物理学》书中提出了一个很有意思的问题：
闪电侠每隔多久吃一次饭？
闪电侠被认定为超能力的人类，所以必须进食来获取能量，再将之转换为动能和势能。物理学的基本概念就是能量守恒，不会凭空增加，也不会凭空消失。根据动能计算公式，运动会加速能量消耗，以其速度平方的量级增长。如果闪电侠奔跑速度提高到原来的2倍，消耗的能量就是四倍。
将闪电侠的速度设定为光速的百分之一，每秒运行3000千米（从四川成都自驾到黑龙江哈尔滨的距离），动能折算出的能量需要是75万亿卡路里。卡卡里奥斯戏谑的调侃指出，这意味着闪电侠必须吃1.5亿个高热量的奶酪汉堡才能达到上述速度——如果速度延续，就必须不断吃下去。
当然，你可能会说，闪电侠的故事出自漫画书、漫画影视剧，别那么当真。其实，美国漫画产业、影视剧产业的编剧们一直在努力让包括闪电侠在内的超级英雄们，超能力的来源和行使符合某方面的物理学规则，其行为也尽可能做到这一点。
2004年的《DC：新的疆域》中，闪电侠已经意识到自己比音速还要快的速度，会产生一种会比高速列车开过时还要大很多倍的音爆，所以在城市里活动会尽可能避免启动极速运动。《魔鬼物理学3：超级英雄故事里的物理学》是一本通过分析美国漫画故事中的超级英雄及其超能力，来介绍动力学、热力学、电磁学、量子力学、固体物理学、微观物理学等物理学知识的科普佳作。书作者卡卡里奥斯在大量分析超级英雄故事（漫画和影视作品）样本的基础上分析指出，超级英雄的设定，即便最初有违物理学的原则，就像闪电侠那不可思议的神速那样，会在一连串后续作品中予以微调，直至符合情理。
就拿超级英雄人物中最有名气的超人来说，这个人物设定在不同的时代，随着社会观念以及科学研究的发展，在悄然发生变化。超人最初现身时，并不会飞行，只是跳得很高，速度很快但也只能追上火车。为什么超人会拥有大大有别于常人的力量和速度呢？漫画故事的作者将超人力量解释为其氪星血统，而其在母星上的重力大于在地球上的重力，所以肌肉和骨骼适应了氪星引力，就可以在地球上跳得更高、跑得更快。有趣的是，20世纪40年代以后，漫画、影视作品中的超人开始具备的热视线、X射线视力、超级听力、超级呼吸等超能力，是因为同时期的科学家对技术造就上述“超能力”提出了具体的设想。
蜘蛛侠的故事里，也有许多篇节符合物理学原则。书中举例来说，1973年《超凡蜘蛛侠》第121期中，蜘蛛侠的女友格温·斯黛西被反派绿魔劫持，在蜘蛛侠赶来营救时，则被从很高的大桥上扔下。蜘蛛侠在格温坠入河水前的最后一刻，用蛛丝拉住了她，但格温还是死了。因为一个人从高处坠落，加速度会不断提高，如果坠入水面，则很可能被水面的冲击力击碎 ——蜘蛛侠的蛛丝没有弹性，阻止格温坠落的时间很短，这就意味着蛛丝需要施加的力很大。因此，我们在漫画及改编的电视剧中，都会看到这样一幕：“当蛛丝让格温停止坠落的时候，她脖子旁边的声音效果（‘咔嚓！’）”。这真是悲剧。
蜘蛛侠人物、主题的后续作品中，蜘蛛侠本人学会了必要的冲量和动量变化的物理学知识，所以会在拯救坠落的人的时候，首先让自己的速度跟上坠落者，在两个人相对静止的时候抓住对方，由更具冲击承受力的蜘蛛侠来承受动量变化的巨大冲力。
基础科学的目标是发现并阐明自然界的基本规律，漫画作品很多时候会积极参考科学界的进展，纳入最新科学研究成果，以最直观当然有时也是出于谬误的方式来展现科学成果和观念。事实上，美国、日本等国的漫画作品，之所以让许多理工男在内的成年读者也欲罢不能，原因就在于此；并且，科学研究与英雄故事都需要想象力。有时，超级英雄故事的读者会因此延续和强化自己的怀疑精神，在学术上做出更大的贡献。卡卡里奥斯在全书后记中还谈到，其实，很多时候，科学走在了漫画作品的后面，20世纪中期、后期一些时候的漫画就出现了21世纪初才展现的先进科学技术（以英雄人物的超能力体现）。这意味着，好的漫画及影视作品，能够比书本和练习更有效激发青少年学习物理等科学学科的兴趣，为未来多年的科学研究贡献源源不断的“迷弟”。
读起来！
书名：《魔鬼物理学3：超级英雄故事里的物理学》 出版社：中信出版集团
出版日期：2018年4月
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