【空想科学研究所】EVA的“屋岛作战”要消耗多少电力？

Binary

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。

病態極端

NERV總部在地下多深？
能量夠不夠從下往上擊穿雷天使？

kyo96127

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。

Tring

其实可以试试阳电子换成用μ子。

酷乐

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。

树洞专用

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。。。

酷乐

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

终极答案42

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

Azako

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

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a85982313

才12e日元一发？这么便宜？

与天争锋_LZ

才4.4万吨

schneehertz

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。

愿闻其翔

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

ggyy0088

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

灰谷真实

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。

lolikonh

也就是雷天使钻地太弱 力天使：什么是22层装甲？

LilyWhite

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？

Binary

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……

我爱喵喵

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

女神アイギス

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