本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
随着雷神2：黑暗世界于今日上映，现在是时候重新审视超级英雄粉丝圈，并惊奇地发现这位金发神祇的力量在科学上有多么的扎实。
质量和动量之神
回到二月份，大家最喜爱的天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森在推特上就雷神和他的锤子的物理学发表了看法。他根据中子星的密度计算得出，雷神的锤子应该重达3000亿头大象以上。想法很有趣，但错了。参考肯定保存完好的漫画正典，其他雷神爱好者指出，雷神的锤子，妙尔尼尔，大约重42磅。虽然不像一群大象压缩成一块，但你仍然不会想被它砸到脸。问问冰霜巨人就知道了。
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但如果我们应该参考原始漫画来解决妙尔尼尔质量的问题，那么双方在技术上都是正确的——这把锤子既极其巨大，又足够轻便可以握持。
《超级英雄的物理学》的作者詹姆斯·卡卡利奥斯是漫画书中科学方面的权威人士。像我们这些书呆子一样，他对雷神之锤的质量有自己的看法，现在已经在漫画中永垂不朽。在卡卡利奥斯的启发下，并由绿巨人的另一个自我布鲁斯·班纳传递，《漫威漫画》的无敌浩克第8期告诉我们，雷神之锤可以通过发射引力子来有效地改变其质量。通过改变自身周围的引力，这把锤子既可以轻到足以让雷神挥舞，又可以重到让敌人无法从地面抬起（这要归功于身份识别纳米技术，一点也不逊色）。这也是为什么在《复仇者联盟》中，绿巨人无法举起锤子，即使他可以冲过航空母舰。当然，如果你不接受引力子的论点，漫画和卡卡利奥斯还提供了另一种解释——魔法。接受它吧。
（书呆子旁注：根据漫画，绿巨人有可能是无限强大的，只要他足够生气。这意味着如果他试图拿起雷神之锤，锤子就必须迅速扩大其周围的引力，以匹配绿巨人不断增强的力量。在这场战斗的某个时刻，如果绿巨人足够生气，锤子就会变得如此巨大，以至于它会沉入地球，变成黑洞，并摧毁一切。）
虽然它们很容易编造，但很难接受雷神之锤的魔法论点，因为它的质量对于理解他的其他能力至关重要。以雷神飞行的能力为例。通过以极快的速度挥舞锤子，雷神在其中积累了巨大的动量。在雷神松开锤子后，他会抓住末端的皮绳。相比之下，雷神的动量微乎其微，因此锤子继续带着他飞过空中（我在这里探讨了雷神飞行的能力，包括方程式，链接）。这实际上是一个相当简洁的科学解释——雷神可以通过巨锤的动量飞行，但也可以随身携带它，而无需成为宇宙中最强大的存在。通过改变质量，锤子使雷神能够飞行。
引力之神
雷神如何飞行非常简单明了（如果你接受可以引导闪电的发射引力子的、嵌入纳米技术的超级武器），但是神和锤子之间看似神奇的吸引力却很少被探索。有很多北欧魔法被用来解释锤子如何粉碎钢铁和混凝土，并找到通往神手的方式。雷神伸出手臂，呼唤它，它就来了。怎么做到的？通过改变我们宇宙的一个基本常数（可能）。
在《复仇者联盟》期间，雷神与绿巨人战斗并被压制。擦去鼻子上的血迹，他伸直一条肌肉发达的手臂。什么都没有。片刻之后，他的锤子穿过金属和塑料，飞回他的手中。用磁力来解释这一壮举是行不通的——如果雷神像《X战警》中的万磁王一样控制磁场，那么金属锤子至少必须在范围内，而不是超出视线。也许坚持锤子可以改变周围引力的方式会奏效。
虽然这个想法现在已经被爱因斯坦的理论所取代，但牛顿在300多年前首次提出了两个物体之间引力的数学描述。他用它来描述行星的轨道；我们将用它来描述雷神和他的锤子。将两个物体相互吸引的引力由这个方程描述，它取决于两个物体的质量、它们之间的距离以及一个宇宙常数G。这种力也是相互的——每个物体都受到相同的力。然而，这种力使物体移动多少是另一回事。例如，如果你要绕木星运行，它令人难以置信的体积会对你产生巨大的引力。你会对木星产生等效的“拉力”。虽然你会被抛向这个气体巨星的内部，但由于加速如此巨大的物体所需的力，木星根本不会移动。
所有这些物理学行话对于雷神和他的锤子来说意味着，如果两者在某种程度上通过引力联系在一起——就像发射引力子的纳米技术帮助他飞行一样——可能会出现锤子在宇宙力量的驱使下飞向他的情况，就像你会被木星吸引一样。但即使雷神的锤子可以让自己变得几乎不可能轻，它们之间的引力仍然不足以让它飞向他。必须有足够的力来加速锤子。另一种选择是也改变宇宙引力常数G。如果雷神的人民拥有使用宇宙魔方的技术，也许他们可以制造出可以将这个常数增加万亿倍的锤子（这个常数真的非常非常小）。如果他们可以做到，那么雷神只需 flick 一下手，就可以呼唤锤子，锤子就会被明显地加速，而雷神则静止不动。一旦锤子回到他手中，它就会将常数改回原样，变得更加巨大，并狠狠地击打一些黑暗精灵。没有魔法，但仍然神奇。
现实的魔力
1962年，英国作家亚瑟·C·克拉克在他的文章《预言的危险：想象力的失败》中指出，任何足够先进的技术都将与魔法无异。这成为克拉克在那篇文章中提出的三个“定律”中最广为人知的。今天，这个定律被用来讨论我们将如何看待外星访客。如果外星人拥有穿越时空到达我们这里的技术，他们实际上就会成为我们之中的神。我认为使用克拉克的框架是谈论雷神的最佳方式。
雷神来到地球，并且在所有意图和目的上都是一位神。他超级强壮，会飞，拥有我们无法理解的令人难以置信的技术，并且来自一个我们几乎无法想象的地方。但仅仅停留在神的解释上是缺乏启发性的，这就是为什么对科学和物理学的书呆子式讨论使这些故事对粉丝来说如此有趣。雷神是神奇的，是的，但这是现实的魔力。他的锤子是“在一颗垂死恒星的中心”制造的，但你也是！构成你的大部分原子实际上是一个太空气体球的内部物质，它变得如此之重以至于爆炸了。正如物理学家劳伦斯·克劳斯所说，恒星的死亡是为了让你能够生存。雷神如何飞行至少是难以置信的，但是你可以通过滑水来近似地体验驾驭动量守恒波浪的感觉。从科学角度剖析一个故事并不会削弱它，反而会增强它，让我们梦想它提出的可能性。我认为欣赏现实的魔力，从“不可能发生”到“可能发生”，是科幻小说的根本吸引力。
换句话说，即使在我们厘清了科学原理之后，即使在想象了改变引力的锤子和极度膨胀的宇宙常数之后，科幻故事仍然可以令人愉快和引人入胜，并且在真实意义上，是神奇的。
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推特提示：感谢埃德·勇，他提出了雷神通过改变宇宙常数来吸引锤子的想法。