《哪吒 2 魔童鬧?！冯娪爸须[藏的物理學(xué)，你看懂了嗎？

炸裂！登頂！高開瘋走的《哪吒2魔童鬧海》一路勢如破竹，創(chuàng)下了一個又一個記錄。

這部電影引人入勝的故事情節(jié)和震撼人心的視覺效果自不必說，創(chuàng)作團隊的扎實工作，竟然還給這部主打奇幻電影，塞進去了不少與現(xiàn)實生活緊密相連的物理知識和科技，讓從事物理學(xué)研究的筆者觀影時都驚喜不已。

截自《哪吒2》預(yù)告片

從水導(dǎo)電與冰不導(dǎo)電的細節(jié)，到敖丙在海中流淚淚水向上流動的神奇現(xiàn)象，再到無量仙翁使用面部識別技術(shù)等等，都與物理學(xué)密切相關(guān)。如果你已經(jīng)看過了電影，不妨再從物理學(xué)的視角一起回味一下這部片子的精彩，如果你還沒看過也不要緊，下面的內(nèi)容基本沒有劇透，不會影響你的觀影體驗，現(xiàn)在咱們正式開始。

水導(dǎo)電VS冰不導(dǎo)電：

哪吒的科學(xué)智慧

在電影里，哪吒和某位能夠化身為電瞬間移動的角色有一場超酷的打戲。哪吒聰明地利用了一個物理現(xiàn)象——水導(dǎo)電而冰不導(dǎo)電，限制了對手的行動化解了危機。為什么水可以導(dǎo)電，而冰卻不行呢？

化身為電飛速逃竄截自《哪吒2》預(yù)告片

首先，嚴格來說純凈的水其實是不導(dǎo)電的。這是因為純凈的水里面沒有可以自由移動的電子或離子。但是，我們平時接觸到的水往往不是純凈的，它里面溶解了好多礦物質(zhì)、氣體和其他東西。這些溶解的東西在水里會變成離子，就像小小的帶電粒子。這些離子在水里游來游去，就像一群小魚，它們能傳遞電流。

當我們給這些含有離子的水加上電壓時，這些離子就會像排隊一樣，分別向正負電極跑去。正離子會跑到負極那邊，負離子會跑到正極那邊。這種離子的移動就形成了電流，所以我們生活中說水可以導(dǎo)電也不算錯。

但是，當水變成冰的時候，情況就變了。冰里面的水分子都排得整整齊齊，形成了一個很規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)就像給離子們建了一堵墻，讓它們很難再自由移動。所以，在純凈的冰里面，幾乎沒有可以自由移動的離子，它的導(dǎo)電性就非常弱。

不過，現(xiàn)實生活中的冰并不是完全純凈的，它里面可能含有一點點鹽、礦物質(zhì)等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)也會變成離子，讓冰的導(dǎo)電性稍微強一點點。但是，和液態(tài)的水比起來，冰的導(dǎo)電性還是差遠了。這是因為冰的晶體結(jié)構(gòu)對離子的移動造成了很大的阻礙。

所以，你看，水和冰雖然都是由水分子組成的，但是因為它們的物理和化學(xué)性質(zhì)不同，導(dǎo)致了它們導(dǎo)電性的巨大差異。這就是哪吒能夠利用這個科學(xué)原理來化解危機的原因啦！

敖丙的眼淚奇跡：

揭秘海水與眼淚的密度之謎

電影中有一個令人印象深刻的文戲：敖丙在深海水中真情流露熱淚盈眶。但他的眼淚是往上方流的，而不是順著臉頰往下流的。為什么會這樣呢？難道弄錯方向了嗎？

敖丙截自《哪吒2》宣傳片

首先，我們要了解一個非常重要的概念——密度。密度就是單位體積內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量。而比較密度的大小，簡單來說就是看看同樣大小的體積，哪種物質(zhì)更重。比如，鐵塊和木塊，同樣大小，鐵塊因為更“緊實”，所以更重，密度更大。

接下來，我們來看看海水和眼淚的密度怎么樣。海水里含有很多鹽分和其他礦物質(zhì)，所以它的密度比普通淡水要大。而且，海水的密度還會隨著深度和溫度的變化而變化，深海的海水密度通常比淺海的大。

而眼淚呢？雖然也含有一些鹽分和蛋白質(zhì)，但總體來說，它的密度還是更接近人體內(nèi)部的液體。因此，和深海海水比起來，眼淚的密度要小一些。當這些密度較小的眼淚滴入密度較大的海水中時，會發(fā)生什么神奇的現(xiàn)象呢？

想象一下，如果你把一個輕飄飄的氣球放入水中，它會因為比水輕而往上浮。眼淚在海水中的情況也是類似的。雖然它身處海水之中，但由于密度上的差異，眼淚會有一種“往上浮”的趨勢。當然啦，這里的“往上浮”并不是指眼淚真的像氣球那樣浮出海面，而是指它在海水中的運動趨勢是向上的。

再加上海水的流動、溫度差異、鹽度分布等多種因素的影響，就可能造成我們看到的眼淚往上流的奇妙景象。是不是很神奇呢？

面部識別技術(shù)：

從《哪吒2魔童鬧?！房纯萍计孥E

在《哪吒2魔童鬧?！冯娪袄镉袀€突然科技起來的場景：無量仙翁走進一座神秘的監(jiān)獄，一束光掃過他的臉（這里省略了可能劇透的部分），大門就“唰”地一下打開了，就像認出了老朋友一樣！這可不只是電影里的法術(shù)，它其實是現(xiàn)實生活中的一項超酷技術(shù)——面部識別！

那它是怎么實現(xiàn)的呢？想象一下，你的大腦能認出爸爸媽媽、老師和同學(xué)的臉對吧？面部識別技術(shù)就是機器做的這件事！它用特殊的“眼睛”（攝像頭）來看我們的臉，然后記住眼睛、鼻子、嘴巴和臉型這些特點，就像我們在心里默默記住朋友的樣子一樣。

面部識別的工作過程，就像偵探在找線索。第一步，它用攝像頭拍下我們的臉；第二步，它會用“圖像處理算法”，把照片里的臉變得更容易分析；第三步，它會把這些特點和我們之前存好的信息比一比，看是不是同一個人；最后，如果匹配上了，它就會說：“對，就是你！”然后，大門就會為你敞開，就像電影里大門為無量仙翁打開一樣。

Deepface人臉識別系統(tǒng)來自文獻：Deepface:Closingthegaptohuman-levelperformanceinfaceverification

你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，面部識別技術(shù)在我們的生活中到處都是。比如，你的手機可能就有這個功能，你只需要看一眼，手機就解鎖了，多方便啊！還有，在網(wǎng)上買東西付款時，它也能幫你確認是不是本人在操作，這樣錢就不會被壞人偷走了。

在機場或火車站，公安民警們還用它來檢查大家的身份，讓壞人無處遁形，同時也讓我們更快地通過檢查，不用排那么長的隊了。當然，面部識別技術(shù)也帶來了一些隱私方面的風險，這也需要技術(shù)和相關(guān)法律法規(guī)的共同進步。

最后總結(jié)一下，《哪吒2之魔童鬧?！烦斯适戮?，特效華麗，竟然還巧妙地將一些物理學(xué)原理融入其中，為電影增添了魅力。這些藝術(shù)與科學(xué)結(jié)合的巧妙設(shè)計，體現(xiàn)了電影創(chuàng)作者對科學(xué)的獨到理解和對細節(jié)的關(guān)注，期待未來能有更多這樣的“科學(xué)小細節(jié)”出現(xiàn)在奇幻世界里。

策劃制作

作者丨劉玉柱 南京信息工程大學(xué) 教授 江蘇省科普作家協(xié)會常務(wù)理事

王梓瑋 南京信息工程大學(xué) 光電專業(yè)本科

審核丨孫明軒 上海工程技術(shù)大學(xué)教授