| 在科幻作品(尤以商業片為然)中,十部有九部少不了戰爭或動作場面,雖然這九 部中不見得有一部算得上真正的科幻作品,但由於一般只要用到新奇武器、機械或 背景世界的作品都被認為屬科幻範圍,因此仍有必要介紹一下這些武器。 |
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| 一、導能武器類 |
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此類包括雷射、粒子砲等,其破壞力來自本身的能量,不似實體彈頭或炸藥以動量 直接擊破敵人。 雷射是所有科幻武器中最常見的東西,耀目的光束在螢幕上東奔西竄,的確頗引人 注目。不幸的是,事實上雷射不像電影上演得那麼華麗,甚至多半看不見!因為人 「看」東西是靠光。不發光的物體則藉由反射周遭光源的光線至我們眼中使我們「 看到」它們,雷射雖然是光束,但它的特性在於高集束性,因此若非光束打到某個 東西使光反射到我們的眼睛裡,我們是看不到它的;像雷射舞會,雷射光束斷續可 見,那是因為光束的路徑上有許多灰塵反射光線所致,因此在太空中雷射是根本看 不見的。 而雷射在大氣層內使用亦有限制,因高頻雷射易被空氣分子吸收,就算功率損失不 計,但空氣被加熱的結果會使密度改變,於是光束便擴散開而不能集束了。 雷射依產生能量方式來分有自由電子雷射、化學雷射,核爆雷射等,頻率愈高能量 愈高。 粒子束則是較「新」(雖然也有十年以上的歷史了)的科幻武器,基本上可分帶電 與中性兩類,其中以帶電的破壞力較強,閃電即是一例,但由於受磁場影響會偏折 ,因此帶電粒子束不適用於有磁場的空間。 與雷射不同,中性粒子束自己可能會發光,只是其頻率不見得是人看得見的罷了。 解釋得更詳盡點,就是說中性粒子束 (Neutral Proton Beams) 的粒子都是高能量 的電離氣體粒子,也就是所謂的物質第四態 -- 電漿 (Plasma),而每個攜帶超過 其穩定狀態能量的原子均會放出數種特定頻率的電磁波(廣義的光),這稱為該原 子的「光譜」,因此電漿會發光,但不保證你看得到就是了。還有一點,粒子束不 可能用於大氣中。 附帶一提,電漿隨處可見,日光燈、PL燈管內只要一通電就有電漿了,不是什麼了 不起的神秘東西。
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| 二、動能武器類 |
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稱它們為動能武器或動量均無不可。種類包括不會爆炸的動能穿甲彈與會爆炸的數 十種高爆彈。 自從 SDI(戰略防衛機先,俗稱星戰)漸為世人所熟悉後,「電磁砲」一躍成為科 幻作家的新寵。何謂電磁砲呢?其中有兩類,之一為磁軌砲,利用電磁作用加速軌 道上的彈頭﹔之二為電熱化學砲,比較傳統,利用高電流瞬間氣化液態推進劑推動 彈頭。 不論是哪類,彈頭種類都只有一種,動能穿甲彈 (AP),理由很實際,如以穿甲為主 要任務,電磁砲提供的動能已綽綽有餘,且電磁砲的砲彈甚小,容不下炸彈彈頭。 其它傳統砲彈有脫殼穿甲彈 (APDS)、翼穩脫殼穿由彈 (APFSDS)、高爆反戰車彈 (HEAT)、高爆彈 (HE)、爆震破甲彈 (HESH)、自鍛破片彈 (SFF)。其中只有 HE 適 合對忖一般非裝甲目標,曳光彈的術語是加「IT」字尾,如曳光脫殼穿甲彈為 APDSIT。 這裡面有哪些用在科幻片中會較有聲光效果呢?如果是在大氣中使用的話,HEAT、 SFF 都是會射出一串金屬的彈頭,前者擁有一特殊凹穴,爆炸時包覆此空穴的金屬 會成一集束射出,一般觀念均以為那是熔融液態,其實是固態的,正常是將凹穴焦 點定在彈尖,引爆時金屬束便會在焦點匯聚貫穿裝甲。由於速度甚高,磨擦空氣使 得這束「噴焰」會閃亮有如光束,SFF 則是在距戰車有一段距離處引爆,彈頭會依 安排自我斷裂。拗曲成 V 字型,用這一束自毀破片摧破目標的裝甲,也略具光束效 果;而曳光彈則是在彈尾凹槽內裝填類似火藥的物質,在發射時藉發射藥點燃,用 來標明彈道、落點。這三種彈頭中只有曳光彈在太空中可能具有「光束」效果。
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| 三、核子武器 |
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核子武器分為傳統核子彈與反物質彈,因為均屬「以質量換取能量」的武器。 相對論的質能互換理論是核子武器的理論基礎,略知一二的人大概也不少了,在此 不再多作說明。本段旨在討論核武的運用。 在地球上,核武是個「絕望」與「無敵」的象徵,動用核武(不論威力多少)之所 以是個萬不得已的手段,不因其殺人比黃色炸藥多,而在於它代表著絕望!人或許 可以僥倖逃過炸彈轟炸,卻無法用任何方法阻止核彈,脆弱的人類害怕絕望,所以 恐懼無堅不摧的核武。 核武在物理上算是雙面武器:既是能量武器亦是動能武器。在大氣中,普通核武可 以用超高溫瞬間將空氣加熱至億度,造成的爆風是絕大多數破壞力的來源 (50%), 而神秘的中子彈則不然,不以爆風取勝,輻射能量佔 80% 以上,然而在太空中,核 武則是純能量武器,引爆時的大量輻射能會摧毀精密脆弱的電子元件、優亂高科技 戰爭賴以制勝的通訊、殺害太空人,若經適當安排,還能產生能量極高的 X 光雷射 ,這威力可就大得足以一舉粉碎一群飛彈、一座太空站甚至一艘太空戰艦了。
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| 四、實體能量 |
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這實在是個很怪的名詞。自從電影《星際大戰 星球大戰 》中傑迪武士 絕地武士
(Jedi) 揮舞光劍戰鬥以來,光劍就是個許多商業科幻片少不了的道具了,而《F91》
一片中新出爐的光盾、《銀河英雄傳說》裡戰艦的防護罩均是。
要解釋為何實體能量是不存在的、光劍是辦不到的,就得從能量的基本性質解釋起 了。(有高中物理程度的讀者不妨跳過此節不看。) 前面筆者曾經提過「能量武器」與「動能武器」,或許您會質疑:「動能不是能量 嗎?」問得好,動能是能量沒錯,動能與位能合稱機械能,物理上一般的情形卻絕 不會把機械能和光、電、熱能混為一談。 這樣說吧!機械力量是極大量的電磁力集合成的,機械力對物體作了「功」,物體 便帶了機械能。事實上,宇宙中只有四種「力」,強核力、弱核力、電磁力、重力 (目前已確定的),一般物理只需計算後二者即可。電磁力使原子聚成分子或形成 肉眼看得到的大塊物體,當兩物體非常接近時,彼此的電子會互斥,A 物體每個接 觸面上的原子的電子與 B 物的互斥,但因原子、分子間彼此的鍵結力(也是電磁力 )而無法逕自退開,必需壓迫後方的原子、分子,如此層層推擠,方才形成機械力。 接著再問:「那麼一塊帶電的板子不也和手掌皮膚上的電子互斥嗎?為何手掌不會 在還沒碰到電板前就受力呢?」這是個好問題,答案是原子尺寸極小,距離個十公 分左右即可當作是無限遠,則原子核與電子的距離比起來簡直是 0,於是可以當作 是不帶電的粒子,故電板不會對不帶電的手產生超距力。 好,假設各位已經明白了,那筆者再解釋能量武器的能量的性質後,各位就能明白 前述的「不可能」了。 能量武器的特質是直接以電磁能提升目標的構成原子的能量,使鍵結破壞,構造瓦 解,或者引爆炸藥。負責傳遞電磁力的光子本身攜帶的能量,而當光子被電子所吸 收後,其所攜帶的能量當然一併轉移,於是電子能量提高、振動加劇使鍵結瓦解。 粒子束也是個別的高能量粒子將能量交給目標上的原子,破壞力並非靠「撞擊、機 械力」。因此前文說動能武器「稱動能武器、動量武器均可」,乃因機械力是動量 轉換造成的。 於是我們可以說,由於能量束的粒子(光子或真正粒子)之間沒有牢固的交互作用 力,不可能成實體。電磁防禦壁能保護機體不受帶電粒子的直接射擊(地球的磁場 即有此功效),但無法擋住不帶電磁的中性物體(如砲彈、隕石)。
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原文刊載於「神奇地帶 No.35」 內 ( 1992 年 7 月 5 日 )
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