【空想科学研究所】《回到未来》要如何才能准确穿越？

Binary

https://news.yahoo.co.jp/byline/yanagitarikao/20220702-00303786

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……



今晚富士电视台的“土曜Premium”将会播出《回到未来》。这真的是一部非常有趣的电影！

影片是从一位人称“博士”的艾米特·布朗博士的研究室开始的。实验室中充满无数的时钟和各种各样的器材和资料，实在太过诡异，令人心潮澎湃。

自动做早饭机和自动喂狗机开始工作，主人公马蒂被巨大扩音器的音量吹飞。虽然说实际上应该不会是这样（声压在将人向后推之后又会立刻向前推，在其中振荡），但像这样子将发生的事情描写得非常简单易懂，这最初的几分钟已经充分传达了《回到未来》的有趣之处。

然后，从空想科学方面最让人在意的，自然就是“穿越时空”了。

无意间回到30年前的马蒂在不知情的情况下妨碍了自己父母的相遇。如果双亲不能结婚的话，那么自己和兄弟姐妹们就不会出生，因此必须想办法让两人成为恋人。

而他能够使用的时间只有4天。4天后有且仅有一次回到未来的机会。

而引发这一系列令人捏一把汗的状况的则是德罗林号。

其原型是德罗林公司1981年款DMC-12运动型跑车，由博士将其改造成了能够来往与过去与未来的时间机器。

但是，为了能让这辆车进行时间旅行，需要满足两个条件……

◆1.21Jigowatt是什么概念？

德罗林的时间旅行需要的两个条件是什么呢？

①是要给“通量电容器”提供1.21Jigowatt的电力，②是要达到时速140km。

这里让人在意的是“Jigowatt”。

“Jigo”其实应该是“Giga”，表示“10亿”的意思，也就是说，“1.21Jigowatt”就是12亿1千万W=121万kw。这已经是核反应堆级别的超大功率了。

然后就是时速140km。

普通的汽车以这个速度奔驰时也不会产生可以令时空扭曲的能量，因此是还有别的理由吧。关于这一点笔者进行了如下推测。

Watt是功率的单位，即“每秒钟输入输出的能量”，因此“时间”也是非常重要的。在剧中，德罗林以飞快的速度奔驰时，从车头开始整个车子似乎进入了一个不可思议的空间。

81年款DMC-12全长是4.267m，当车子以时速140km奔驰时，通过等于自身长度的距离所需的时间仅为0.11秒。

如果前往异世界的入口仅在这一瞬间打开的话，那么时速140km的确是有必要的。随后在需要那个瞬间，将1.21Jigowatt的能量注入通量电容器……应该就是这样吧。



◆借用雷电来穿越时空？

博士为了获得如此多的能量而使用了钚，但回到30年前的马蒂并没有钚，他需要寻找其他能量源。

那就是雷电。

最初说“4天后有且仅有一次机会能回到未来”，但来自未来的马蒂知道，4天后的10点零4分将会有雷劈中钟楼。

从雷电中能够获得1.21Jigowatt的能量吗？

根据《カミナリはここに落ちる》（冈野大佑 着）一书中的说法，雷云与地面间的电压大约是1亿V。

而雷电的电流大概是1千～20万安培，因此这样算来雷电的电力（电压×电流）应该是1～200亿kw左右。

这样的话就是100～2万Jigowatt，能量足够了。

问题是在雷电落下的瞬间是否能够获得充足的能量。

在剧中，马蒂给德罗林装了钩子，钩住从钟楼伸出的电线。

这种情况下，以时速140km奔驰的德罗林必须在雷电击中钟楼的瞬间碰到电线才行。

假定钩子在接触电线的过程中前进了1m，那么其时间就是0.026秒！

如果雷是在正好10点零4分落下的话，前后只允许0.026秒的误差，绝非一件简单的事情。

马蒂必须在从10点零3分59.974秒到10点零4分0.026秒的这段时间里从电线下方经过才行！

这真的太厉害了，马蒂需要非常高超的驾驶技巧！

那么，马蒂最终能平安回到未来吗？

——虽然这么说，但大家其实都已经知道结果了，但即使如此这个场景还是会让人捏一把汗。

从空想科学角度来思考也会让人心跳加速，因此请将上面的数值记在心里，充分享受“土曜Premium”的《回到未来》吧。

Tring

卧槽，几十年来，我才第一次想通为什么有时速限制。
这个开门时间的解释真精彩。