【空想科学研究所】EVA的“屋岛作战”要消耗多少电力?
本帖最后由 Binary 于 2022-8-7 15:53 编辑https://news.yahoo.co.jp/byline/yanagitarikao/20220315-00286584
大家好,我是空想科学研究所的柳田理科雄。我会对各种漫画、动画、特摄节目等,从空想科学的视角出发进行有趣的考察。那么,这次我们要研究的内容是……
说到《新世纪福音战士》,笔者一直都想考察一下其中的“屋岛作战”。
这段剧情出现在TV版第6集,为了打倒在第三新东京市出现的第五使徒雷天使而拟定的作战计划,所需的能量是1亿8千万kw,需要让日本全国停电来为此提供能源!
真的是宏大的作战计划,当时的危机已经到了不这么做就不行的地步。
但是,集中全日本的电力就能打倒使徒吗?这要花多少电费呢?
◆屋岛作战的概要
“屋岛作战”这个名字来源于《平家物语》。
在源氏与平家的“屋岛之战”中,平家一方挑衅源义经说:“有本事就把小船上立着的扇子射下来”。源义经接受了挑战,命令家臣那须与一将其射落。在汹涌的波涛中,与一成功地将扇子射落,引发对阵双方喝彩……就是这样的故事。
而在《EVA》中的屋岛作战的标靶就是雷天使。
这个第五使徒是个非常麻烦的家伙,其搭载的系统可以在外敌接近时自动使用加粒子炮进行反击。其威力甚至可以融化EVA初号机的第3装甲板。
另一方面,它还能用强大的A.T.FIELD进行防御,连EVA专用的阳电子炮(圆环加速式试作20型)都无法打破。
如此攻守兼备的完美雷天使移动到NERV总部上空,使用圆筒形巨大盾构挖掘机(直径有17.5m!)开始在地面上努力挖掘。
NERV的总部虽然在很深的地下,但按照其挖掘速度计算,明天凌晨0点06分54秒就会到达总部。那样的话总部将会被毁灭,剩余的时间只有不到10个小时……!
在这种绝望的状况下,NERV的作战部长葛城美里提出了“从超远距离外以高能汇聚体进行单点突破”的作战计划。
也就是说,在雷天使的攻击范围之外,使用连A.T.FIELD都能突破的强力光束进行攻击。这正可谓是现代(《EVA》的舞台设定是2015年)的屋岛作战。
美里为了这个方案,将战略自卫队技术研究所的试作自走阳电子炮强行借来,改造为“EVA专用改造阳电子炮(PositronSniperRifle)”。
随后,为了收集击发所需的1亿8千万kw的能量,需要让日本全国停电来为此提供能源。葛城美里只有29岁,虽然私生活有些乱,但有着非常惊人的想法和执行力。
◆阳电子(Positron)是什么?
剧中所提到的“PositronSniperRifle”到底是什么东西呢?
剧中“加速器”一词多次出现,这是一种将电子、质子等带电粒子加速至接近光速并使之碰撞的装置。在各种漫画和动画中将其应用于兵器,被称为“带电粒子炮”等。如果实现的话,极高的速度将会产生巨大的破坏力。
阳电子也称正电子。
如果将PositronSniperRifle视为“正电子的带电粒子炮”的话,其威力是电子或质子加速时所无法比拟的。因为正电子与电子碰撞时,会发生“湮灭”,所有质量都会转变为能量。
湮灭释放出的能量非常大,如果有1g正电子与相同质量的电子湮灭的话,会释放出180兆J(焦耳)的能量。
这相当于四万五千吨TNT乍药!正电子束就是这么厉害。
◆第一发打歪了!
如前所述,为了这次作战,从全日本收集了1亿8千万kW的能量。
根据2021年的数据,全日本的发电站如果全部满负荷运行的话可以发电2亿7千万kW,实际发出的电是1亿2千万kW左右。1亿8千万kW是其1.5倍。
PositronSniperRifle在发射时之所以需要这么大量的电力,是因为除了要制造正电子,还需要对其进行加速吧。
刚才说过,1g正电子与1g电子相遇时,湮灭会产生180兆J的能量。反过来说,制造1g正电子就需要180万亿J的能量,同时还会产生1g电子。
停电从晚上11点30分开始,作战从凌晨0点开始。
然后,0点0分44秒时“全加速器,开始运转!”,1分19秒时有声音宣布“全能量,正电子步枪!”,1分29秒时终于发射。但是,这枪居然打偏了!
在EVA出击之前,赤木律子博士曾说过:“正电子由于地球重力、磁场、自转等因素的影响,不会直线前进。”
在这种情况下,其中影响最大的是磁场。带有正电的正电子,在北半球,会不断向左偏转,因此搭乘EVA初号机的碇真嗣,需要瞄准雷天使的右侧进行射击。
在剧中,真嗣似乎是按照电脑的指示准确射击的,但雷天使也同时发射了加粒子炮(原理不详)。结果就是彼此的攻击产生了相互作用,导致正电子束的轨道发生扭曲,因而未能命中。
◆全日本都停电,能获得多少电力?
这真是一场让人捏一把汗的攻防战。在凌晨0点2分40秒,驾驶EVA零号机的绫波丽用盾牌抵挡敌人的加粒子炮的时候,真嗣打出了第2发阳电子炮。它贯穿了雷天使正八面体的身体……!
其威力到底有多大呢?
从PositronSniperRifle的原理来考虑的话,其工作过程就是“电能⇒ 正电子生成+加速⇒ 破坏能”。根据能量守恒,“破坏能=电能”。电能指每秒中电力所蕴含的能量,所以两发射击的总能量为“1亿8千万kW×从停电开始到第二发射击的秒数”。
1亿8千万kw=1800亿w,从11点30分到0点2分40秒是32分40秒=1960秒,所以总能量加起来是352兆8千亿J。
如果两发就将其完全发射出去的话,那每发的能量就是176兆4千亿J。换算一下相当于4万4400 t的TNT乍药。
如果正电子束的直径是1米,那面积也就大约是榻榻米的一半。在这么狭小的面积上集中了相当于4万4400吨TNT乍药的能量,这真可谓是“使用高能汇聚体进行单点突破”!
如此紧迫的屋岛作战最终完美成功,凌波那令人印象深刻的笑容也给这话画上了一个完美的句号。
这是一次由全日本进行协助的大规模作战,因为很在意电费所以计算了一下,居然要花12亿日元。
如果这样就能拯救地球的危机的话,笔者觉得这简直是超级便宜的。在动画史上熠熠生辉的屋岛作战,从空想科学角度看来也是一次非常完美的作战。
NERV總部在地下多深?
能量夠不夠從下往上擊穿雷天使? 一天之内调集全日本的电力设备,已经是天方夜谭级别了吧。 其实可以试试阳电子换成用μ子。 12亿日元拯救世界很便宜,拯救日本却太贵了,311时东电连那点停机损失都不愿承担呢。 楼主是转载啊。。。我想说这文笔非常舒服,考据也很有意思。如果做成视频的话应该会更受欢迎呢。。。 树洞专用 发表于 2022-8-7 01:20
楼主是转载啊。。。我想说这文笔非常舒服,考据也很有意思。如果做成视频的话应该会更受欢迎呢。。。 ...
https://www.youtube.com/channel/UCASv6OgFsfqV03b7TDOrsDA 其實老柳這裡忘了一件事:設定上因為第二次衝擊,動畫里的日本已經有差不多一半沉到了水底下,這些沉默街道顯然是不需要用電的,所以計算耗電量時不能拿現實中完整的日本為標準 kyo96127 发表于 2022-08-07 00:21:09
一天之内调集全日本的电力设备,已经是天方夜谭级别了吧。都已经为了迎击使徒把城市要塞化改造了,和平时期和战时动员是两个概念
-- 来自 能搜索的 Stage1官方 Android客户端 才12e日元一发?这么便宜? 才4.4万吨 也就是两颗胖子而已
一般涉及到当量的时候都会用原子弹作为单位,但显然作者意料之中的做不到,笑。 本帖最后由 愿闻其翔 于 2022-8-7 14:37 编辑
当年看的时候就觉得很离谱,既然阳电子炮这么牛逼,那直接造一座阳电子炮台,不是比造EVA更合算吗围着第三新东京造炮台,然后全国造电厂,把电送到东京,来多少使徒都不够送的
愿闻其翔 发表于 2022-8-7 14:36
当年看的时候就觉得很离谱,既然阳电子炮这么牛逼,那直接造一座阳电子炮台,不是比造EVA更合算吗围 ...
可是那样就不能初号机拉大栓了 愿闻其翔 发表于 2022-8-7 14:36
当年看的时候就觉得很离谱,既然阳电子炮这么牛逼,那直接造一座阳电子炮台,不是比造EVA更合算吗围 ...
因为SEELE那群老鬼的目的并不是歼灭使徒。
EVA是兵器,更是“神之容器”,补完计划是需要它存在的。 也就是雷天使钻地太弱 力天使:什么是22层装甲? 终极答案42 发表于 2022-8-7 02:05
其實老柳這裡忘了一件事:設定上因為第二次衝擊,動畫里的日本已經有差不多一半沉到了水底下,這些沉默街道 ...
咋不说日本的发电站也少说一半沉水里了呢? schneehertz 发表于 2022-8-7 11:53
也就是两颗胖子而已
一般涉及到当量的时候都会用原子弹作为单位,但显然作者意料之中的做不到,笑。 ...
上个月倒是有一篇写一拳的,用霉菌在bikini那颗氢弹做单位来着…… 感觉是空想科学系列里少有的“似乎还挺符合现实”的一个例子 我爱喵喵 发表于 2022-8-8 00:54
感觉是空想科学系列里少有的“似乎还挺符合现实”的一个例子
我之前在聊什么东西的时候算过,也是感觉能量等级出乎意料的写实
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