导论
科学是如何拯救超级英雄的

我曾经想，我的学生会不会觉得学物理是在浪费时间，但这个疑虑几年前就已经消散了。有一天我吃完午饭，回到学校的物理教学楼，听到迎面走来的两个学生正在聊天。从他们的表情以及我听到的只言片语中，我猜测他们应该刚考完分级考试。接下来我听到了如下对话（出于礼貌的考虑，我对其中的脏话做了删节处理）。

高个子学生向他的朋友抱怨道：“我只想×××低买高卖，我才不想知道什么×××的球从×××悬崖上扔下去是怎么回事。”

从这番话里我们可以知道两件事情：第一，发财的秘诀是低买高卖；第二，传统物理学课堂上的案例在很多学生看来与日常生活毫无关系。

现实世界是复杂的。为了在物理课上把一个概念讲清楚，比如牛顿第二定律或者能量守恒定律，几十年来，物理教师们创造出一大堆程式化的问题，像抛物线运动、动滑轮的承重或者弹簧质点的振动。这些问题实在太抽象了，学生们禁不住抱怨道：“现实生活里什么时候会用到这些东西啊？”

我在教物理课的时候曾玩过一些新花样，就是用超级英雄漫画里的例子来解释物理学定律的应用。这非常有趣，当我在课堂上引用超级英雄漫画里的例子时，我的学生从来不会去想，他们什么时候才会在现实生活中用到这些东西。显然，他们心里都有一个梦想，毕业之后，他们会穿着紧身衣与恶势力抗争，保护我们的城市。作为一名守法公民，我觉得安全感倍增，因为我知道我的科学界同人里有很多人会被视为“疯子”。

我最开始把漫画和大学教育联系起来是在1965年，当时我以12美分的高价买了《动作漫画》（ Action Comics ）的第333期，里面讲述了关于超人的故事。那时候我还不是特别迷恋这位钢铁英雄，只是被书的封面文字所吸引（见图1），据说书里介绍了高等学府的内部运作方式。那时候我还是个孩子，对于大学生活感到很好奇。

《动作漫画》第333期中有一个故事叫“超人的超级失误”，在这个故事里，超人由于对人类做出的杰出贡献，将被授予大都市工程学院的超科学荣誉博士学位（我要指出的是，我在读研究生的时候没听说有这么一个学位）。在这期漫画的封面上，超人身处学校的大礼堂，正用他的热视线在青铜奖状上“写下”自己的名字。他旁边那些穿着毕业礼服的年长教员惊恐万分，因为他们看到的不是超人，而是一条喷火的巨龙。这些幻象都是超人的死对头卢瑟搞的鬼，卢瑟的计划就是不停地扰乱超人的认知，让超人丧失判断力和斗志，从而无法阻止他的邪恶计划。 尽管我当时只是一名小学生，但我仍觉得这期漫画对大学生活的这些描述可能不太真实。然而，这个封面上有两点倒是非常准确：第一，所有的大学教授都穿着长袍，戴着帽子；第二，所有的大学教授都是80多岁的白发老人。

这是我第一次意识到漫画和大学可以联系在一起，但绝不是最后一次。后来的几年里我一直兴致勃勃地看漫画，收集漫画。（对我来说，这可不是一种罪恶的享受，因为我觉得根本就没有罪恶的享受这回事。随大溜是没有安全感的表现，你喜欢什么就是什么，你不应该因为自己的兴趣爱好而感到愧疚。）我在看漫画的过程中发现，编剧和漫画师在创作漫画的时候所提到的科学知识经常是正确的，这超出了我的预期。那些对超级英雄漫画不太了解的人可能会很惊讶地发现，漫画里的许多事在科学上可能都说得通，我们确实可以从漫画里学到很多科学知识。

图2就是一个典型的例子，这幅图取材于1958年4月第93期《世界最佳拍档》中的一个场景。国家漫画出版公司（后来叫侦探漫画公司，现在叫DC漫画公司）的超级英雄包括超人、蝙蝠侠和罗宾，《世界最佳拍档》里的每一期都在讲述这三个超级英雄共同冒险的故事。在这一期的故事里，大坏蛋维克多·丹宁在试图偷取“大脑增强机”时，阴差阳错地获得了天才智商。他凭借自己的天才智商犯下了一系列“超级罪行”，引起了蝙蝠侠、罗宾和超人的注意。他的很多计划都被我们的超级英雄挫败了，于是丹宁决定铤而走险，试图找到蝙蝠侠和罗宾的大本营——蝙蝠洞（书里并没有解释为什么找到大本营就能打败蝙蝠侠和罗宾，它只是理所当然地说每个大坏蛋都想知道蝙蝠洞的所在）。

丹宁派出自己的心腹在哥谭市外围埋下炸药，并在他的地震探测仪上观察冲击波。丹宁的理论是穿过洞穴的冲击波速度与穿过岩石的冲击波速度不同，据此就能找到蝙蝠洞的位置。

在这个例子里，大坏蛋维克多·丹宁的做法是有可靠的科学依据的，声速或者冲击波的速度确实会受其所穿过物质的密度的影响。声波需要介质才能传播。在密度较小的介质中，比如空气，分子间的空隙较大，这使得气压波很难传播，远不如水、钢、公寓的薄墙等介质。大致来说，介质密度越大，声音传播速度越快，所以西方电影中的人物总是把耳朵放在钢轨上听声音，以此判断是否有火车即将到达。你可以通过钢轨听到火车振动的声音，而通常这时候火车的距离还很远，根本看不见，而且通过空气传来的声音也会更晚到达。事实上，地质学家正是用声波速度的变化来探测地下油田或者天然气矿藏的位置。然而，漫画里的科学家及其工作方式却与真实情况相差甚远。在同一期《世界最佳拍档》里，就有一处不太科学的描述（见图3）。大脑增强机的发明者约翰·卡尔博士在一次科学会议上介绍了他的最新实验。他吹嘘说，他的设备可以把任何人的智力提高100倍。不幸的是，卡尔指出了一点不足：“目前缺少一项关键要素（来让他的设备运行起来），但我还没找到到底是什么！”这相当于发明了一台能把铅变成金子或者能把水变成油的机器，但只差一个要素就能让机器运转（没人知道到底存不存在这个东西）！在科学会议上，很少有人把这种未完成的工作拿出来介绍（至少不会有意这么做）。维克多·丹宁出席了这次会议（他正是在这次会议上动了偷取大脑增强机的念头，但这台机器存在内在设计上的缺陷），但他被贴上了“邪恶的前科学家”的标签。称丹宁为前科学家是有些道理的，因为对于物理学界，甚至是整个科学界来说，一旦被划归“恶人”的行列，你就会被踢出这个圈子，并被剥夺“科学家”的头衔。

科学原理与超级英雄故事的结合出现于20世纪40年代（漫画迷称那段时间为“黄金时代”），在20世纪50年代后期和60年代（所谓的“白银时代”）变得更常见。这两个时代之间是漫画的“黑暗时代”，当时漫画的销量直线下滑，超级英雄的概念受到精神病专家、教育家和议员的抨击。漫画所受到的犹如天壤之别的对待存在种种原因，而且有待商榷。由于在本书中，我将主要用超级英雄来解释科学概念，因此有必要先花一点儿时间来介绍一下这些神秘英雄的起源。

超级英雄从哪里来？

在漫画出现之前，先有了连环画 。在维多利亚时代的英格兰被戏称为“廉价恐怖小说”的宽幅周报上会刊登一些幽默连环画，它们带有典型的英国音乐厅式娱乐的特点。这些连环画在穷苦大众中的流行触犯了中产阶级的敏感神经。19世纪90年代，约瑟夫·普利策和威廉·伦道夫·赫斯特两大报业巨头展开了激烈的竞争，催生了报纸连环画，这些连环画深受英语说得尚不熟练的新移民的喜爱。于是，报纸连环画成了那时发行量大战的有力武器。事实上，赫斯特报业与理查德·奥特考特极具视觉冲击力的角色——黄孩子（甚至在社论版出现过）是如此密不可分，以至于很多评论家把赫斯特富于煽动力的报纸也戏称为“黄色新闻”。

尽管之前偶有以杂志形式呈现的连环漫画（像1903年的《巴斯特布朗》、1906年的《小尼莫》以及1910年的《马特和杰夫》），但真正意义上的漫画直到1933年才出现。那时，报刊亭里堆满了低俗杂志，10美分就能买到一个原创故事。严格控制成本的一个手段就是用质量很差的纸印刷杂志。这些杂志中有顶着流行标题的悬疑小说，比如《侦探小说周刊》与《黑色面具》（最初刊登了达希尔·哈米特和雷蒙德·钱德勒的作品）；有科幻小说，比如《奇趣故事》和《惊奇故事》（西奥多·斯特金、艾萨克·阿西莫夫和雷·布莱伯利都是从这里起步的）；有恐怖和幻想小说，比如《未知》和《诡丽幻谭》（这是霍华德·菲利普斯·洛夫克拉夫特、罗伯特·欧文·霍华德以及剧作家田纳西·威廉斯的大本营）；还有动作探险小说，比如《阴影》《蜘蛛》《G8和它的撒手锏》《神秘的吴芳》《萨维奇博士》。在全盛时期，某些标题充满噱头的杂志甚至每个月能卖出数十万册。毕竟，在大萧条时期，10美分也不是一笔小钱。在当时竞争激烈的市场环境中，乔治·亚诺希克、乔治·戴拉寇克、哈里·维尔登贝尔格和麦克斯韦尔·盖恩斯（在成为漫画出版商之前是一名教师）决定碰碰运气，他们把周日报纸副刊上的彩色漫画重新印在小报尺寸的纸上，再折叠成6 ⁵ / ₈ 英寸×10 ¹ / ₈ 英寸 的小册子（这建立了漫画的标准尺寸，并且沿用至今）。漫画《游行趣事》是随着宝洁公司的优惠券以及类似的赠品免费发放的。最开始印出来的1万本广受欢迎，于是他们决定把下一期贴上10美分的价签，拿到报刊亭去卖。报刊亭的漫画卖得很快（尽管里面的内容都是周日报纸上刊登过的内容），这说明这类“有趣的书”前景一片光明。

报纸连环画通过“分销辛迪加”被卖给本地报纸，这样一来，这些漫画的重印权就被牢牢控制了。为了满足那些没办法保障重印权（或者不愿意掏腰包）的漫画出版社对内容的需求，马尔科姆·维勒–尼科尔松少校雇用了一群急于找工作的年轻画家和作家，创作原创漫画。这些全新的故事被刊载在《新乐漫画》上，由国家联合出版公司出版。有了这些维勒–尼科尔松工作室出品的已画好、上色，且配了文字、即刻可以付印的漫画，出版商们就不用再去承担当时强大的小说杂志开出的高昂价格了。很快，曾占据低俗杂志的故事开始用漫画的方式被讲述出来，各式各样的漫画占据了报刊亭。漫画的题材包括：侦探和警察故事，恐怖元素，滑稽的动物和直白的笑点，冒险英雄，情报机构，拥有神秘力量的反犯罪斗士等。1938年，来自另一个星球的奇怪访客整合了所有这些特点，他拥有远超地球人的力量和能力。

超人是由克利夫兰的两个年轻人杰里·西格尔和约瑟夫·舒斯特创作出来的漫画人物，他们的梦想就是通过创作大众喜爱的报纸冒险连环画赚大钱。他们把埃德加·赖斯·巴勒斯笔下的两个人物——泰山和火星上的约翰·卡特结合起来，创造出与传统的科幻探险小说的主人公截然不同的形象。故事讲述的并不是一个普通地球人到奇怪的陌生星球的旅程（像飞侠哥顿或者巴克·罗杰斯的故事），而是有着神秘力量的外星居民造访地球的经历。这项创新，以及英雄人物所穿的鲜艳的制服（灵感大概来自那时候马戏团里身着制服的大力士），再加上别出心裁地赋予英雄冒险家以秘密身份，使得他们的连环画完全与众不同，但这也导致每一家报纸“分销辛迪加”都断然拒绝了他们的作品。经过4年多的失败，西格尔和舒斯特备感绝望，于是他们打算把超人这个概念兜售给更小众的漫画市场。他们终于找到了一位乐于倾听的听众——年轻的编辑谢尔登·迈耶，他在西格尔和舒斯特粗糙的连环画中看到了市场潜力。维恩·沙利文即将出版的一本新漫画还欠缺一个主线故事，迈耶认为这个新角色正好可以解燃眉之急。由于没有时间把连环画改成漫画的格式，他们只得把原来的连环画（两周的内容）剪下来，再拼贴成一个13页的故事。然后，他们把连环画中的一幅画作为封面——超人将一辆现代轿车举过头顶，坏人们四散奔逃。1938年6月，第一期《动作漫画》上市，定价10美分。后来的事，就像人们知道的，已被载入历史。

进化生物学告诉我们，随机的突变可能会产生新物种。当这些新物种表现出对变化的环境更强的适应能力时，它们就会占据一个生态位。漫画也是这样，它引起了大萧条时代读者的共鸣，迅速获得了成功。很快，报刊亭里就铺满了超级英雄漫画，每一个超级英雄都有不可思议的能力。

所有这些新角色所拥有的核心特质都与超人截然不同，只为了不再重蹈福塞特公司的惊奇队长的覆辙，该公司被国家漫画出版公司（其拥有西格尔和舒斯特作品的相关法律权利）起诉侵权。这些新的超级英雄大多数只有一种超能力，比如超快的速度（闪电侠和强尼快客）、飞行（鹰侠和黑兀鹰）、力大无穷（时侠和美国队长），也可能一种超能力都没有（蝙蝠侠）。有些超级英雄是靠“科学方法”获得了超能力，比如20世纪40年代出现的闪电侠，他因为在一场化学实验事故中吸入了某种“硬水” 而拥有了超级速度；化学家雷克斯·泰勒发明了一种药剂，可以让人拥有一个小时的超强力量和超快速度，他因此成为时侠，致力于打击犯罪；完全不符合征兵条件的史蒂夫·罗杰斯在注射了“超级士兵”血清（在今天，这种东西相当于“类固醇”）之后成为美国队长。

更常见的情况是，主人公的超能力来自神秘或者超自然的力量，比如得到了地球某个隐秘角落的神奇物体，或者是受到了某种辐射。所以，受时代所限，漫画反映的仅仅是流行文化。比如，20世纪40年代，超级英雄绿灯侠偶然得到了古代中国的一盏神秘的绿灯，他用它打造了一枚戒指，戴上戒指的人就可以拥有很多种超能力，但它对木制品无效。从当时的文化背景看，20世纪40年代的世界人民彼此还不够了解。在人们不甚丰富的想象中，远东和刚果还是一片充满魔力和神秘宝物的广袤大地。1959年，绿灯侠的形象被重新塑造，他换上了新制服，新的灯和戒指也都变成了外星物品，戒指对黄色的物体无效则被归因于它存在一些杂质。 与此类似的是，绿灯侠的伙伴——鹰侠在20世纪40年代时，是由一位埃及王子化身而成，到了20世纪60年代却变成了纳冈星的星际警察。

这种变化一直持续到现在。1962年，彼得·帕克被一只从物理实验室里跑出来的受过辐射的蜘蛛咬了一口，获得了蜘蛛侠的超能力；2000年（在2002年的电影里也是一样）重新诠释这个角色时，咬了帕克一口的是从分子生物学实验室里逃出来的一只转基因超级蜘蛛。唯一没有变的是，超级英雄的出现与流行文化中的焦虑情绪密不可分，这种情绪可能来自20世纪40年代的遥远异族，可能来自20世纪60年代的核辐射，也可能来自目前的基因技术。

20世纪30年代后期和40年代的超级英雄形象，反映出大萧条和第二次世界大战时期的社会状况。“二战”结束后，那些在国外一直看漫画的士兵们回到国内，还是继续看漫画，一些出版商为了迎合这些读者的口味，推出了更多面向成年人的充满视觉暴力的漫画故事。一些年轻的编剧和漫画师曾经在军队服役，战时的经历使得他们在战后创作的故事带有一种更严肃，甚至更黑暗的基调。从他们开始，漫画的目标读者就是年青一代。1945年，麦克斯韦尔·盖恩斯结束了与国家漫画出版公司的合作，成立了一家新出版公司叫作“教育漫画”，出版的作品包括《图解科学》《图解美国史》《图解圣经》等。1947年在他不幸离世之后，他的儿子威廉·盖恩斯将公司的名字改为“娱乐漫画”（EC），出版的漫画也改成像《地穴传说》《犯罪悬疑故事》《奇异科学幻想》《恐惧之巅》这样的作品。这些漫画并不适合惊奇队长的读者们，也不是给他们准备的。总有人会发现这一点，并提出不同意见，这只是时间问题。

1953年，弗雷德里克·沃瑟姆博士写了一本畅销书《诱惑无辜》，强烈抨击了这些惊悚故事，认为它们摧毁青少年的心智，导致青少年犯罪。每一代人都会经历这样一个循环，所以在第二次世界大战后，越来越多的家长和政治人士认为流行文化影响了年轻人的想法和习惯。由参议员埃斯蒂斯·基福弗领导的美国参议院青少年犯罪委员会举行了针对漫画与青少年犯罪关系的听证会。一开始，委员会只想集中探讨恐怖和犯罪漫画，但委员会顾问沃瑟姆提出了超级英雄漫画的问题。为了规避政府的审查和监管，几家主要的出版公司建立了一个自律性机构——漫画规则管理局（CCA）。这些出版公司制定了一系列规则，明确规定漫画中不能出现血腥、淫秽、滥用毒品、僵尸和吸血鬼之类的内容，合格的漫画封面上会有漫画规则管理局的认证章。管理局制定的大多数规则几乎让EC公司的漫画全军覆没（唯一幸存的是一部比较新的讽刺漫画《疯狂》）。所有的漫画故事出版前都要交由CCA（CCA雇员的薪水由各个出版公司支付）审批，这有点儿像现在的电影分级委员会。

在20世纪50年代和60年代，漫画规则管理局扮演了一个相当重要的角色，有了它，家长们就能确信孩子们看的漫画是无害的。但是，随着漫画的核心读者群渐渐长大，漫画规则管理局的影响日渐式微。一个直接的表现就是，封面上印有CCA认证章的漫画书越来越少了。1964年，认证章的大小相当于一枚邮票，即2/3平方英寸 （这是一项重要的营销手段，让家长相信书中的内容是适合孩子阅读的）；到1984年，认证章的大小已不到1/4平方英寸；2004年时认证章小到了1/10平方英寸，几乎不太容易看到。（我们说的主要是DC漫画，漫威漫画2001年时就退出了CCA，改用自己的分级体系，类似于电影分级中的PG级、PG–13级和R级。）

主要分销网络的缩水以及电视的竞争造成漫画销量大幅下滑，这几乎使漫画行业遭受灭顶之灾。1953—1956年，只有屈指可数的几种超级英雄漫画还在出版，而在鼎盛的黄金时代，报刊亭里销售的超级英雄漫画有130多种。这一时期，对于还在坚持出版漫画的那些公司来说，只有滑稽的动物故事、西部故事或者青春爱情故事是相对安全的题材。

1956年，为了试水超级英雄市场，国家漫画出版公司决定在《展示橱》第4期中塑造全新的闪电侠形象。《展示橱》各期的销量表明，超级英雄市场已经开始回暖，在后来的几年里，国家漫画出版公司又创造了一系列新人物，包括绿灯侠、原子侠、鹰侠等。漫画书的“白银时代”开始了，从此，超级英雄成为漫画书的支柱。

从《展示橱》第4期开始，漫画故事里就出现了正确的物理学原理。1957年“冷战”高峰时期，苏联发射了“史波尼克”号人造卫星，导致美国国内对于在校学生的科学教育质量产生明显的焦虑情绪。漫画规则管理局的认证章确保了漫画书的内容对于年轻读者是无害的，书中的科学概念则使一些人相信，这些四色的奇幻之旅也有着正向积极的意义。

除了准确的科学知识，白银时代的漫画书里还会出现其他学科的深度知识。比如，《原子侠》第21期“被取消的生日冒险”（作者加纳·福克斯既是一名律师，也是流行科幻杂志的作者）中有一个情节就来自1752年的一段鲜为人知的历史：当时，英国用格里历 代替了罗马儒略历，由于新旧历法的转换，少了11天。为了使英国的日期与欧洲其他国家一致，1752年9月2日的下一天变成了9月14日。两期之后，《原子侠》的读者来信栏目中刊载了一名粉丝的信，抱怨角色选得不怎么样，比如法官菲尔丁根本没什么名气。《原子侠》漫画的编辑尤利乌斯·史瓦兹（也叫朱利·史瓦兹），也是1956年重塑闪电侠的那个人，在读者来信栏目里对此进行了申辩。他指出，现在正是读者了解《汤姆·琼斯》一书的作者——亨利·菲尔丁的好时机，毕竟，原子侠就是这么做的。

有时候，即便与剧情没什么关系，漫画故事里还是会出现一些历史或者科学小常识。这些常识通常出现在一个文本框里，比如，在《英勇与无畏》第28期里，国家漫画出版公司的超级英雄们首次以“美国正义联盟”的方式亮相，海王靠河豚游泳，他用自己的“鱼类心灵感应”与这条河豚沟通，这条河豚漂浮在海面上时能够获取一些重要信息。漫画中有个文本框里写着“通过向喉咙后面的一个气囊吸入空气，河豚会膨胀得像个足球，背朝下浮在水面上”。

为什么要花力气写这些知识呢？这可能是因为作家们以前创作低俗小说时养成的习惯。在成为国家漫画出版公司的漫画编辑之前，莫特·韦辛格和尤利乌斯·史瓦兹一直是科幻小说的忠实粉丝，还是科幻小说和奇幻小说作者的出版经纪人，雷·布莱伯利、罗伯特·布洛克和霍华德·菲利普斯·洛夫克拉夫特也是这样。部分漫画编剧以前是低俗科幻小说家，所以，他们简直就是偏门的历史和自然知识的移动“图书馆”。雨果奖获得者阿尔弗雷德·贝斯特著有经典科幻小说《被毁灭的人》和《群星，我们的归宿》，在20世纪40年代的时候也创作过漫画故事，最初的绿灯誓词就出自他之手。在一篇自传性的文章里，贝斯特提到，他曾在纽约公立图书馆花费了很多时间，查阅参考书，搜集奇闻逸事，来构思自己的故事。了解很多知识也可以帮助这些低俗小说家获得经济收入，因为他们的报酬都是按字数计算的。因此，他们经常会在故事里放入各种各样与内容关系不大的素材，就像下面这个笑话一样：

问：换灯泡需要多少位低俗小说家？

答：灯泡的历史可以说是一段遥远而有趣的故事，故事开始于1879年新泽西的门罗公园，直到今天……

白银时代的漫画编剧之所以把作品写得啰啰唆唆，可能是出于一些经济上的原因，另外，他们也有可能是为了自我保护而在故事中添加了知识性内容。正如前文中提到的，在故事中加入科学知识和原理，可能是出自编剧和编辑想让作品起到教育作用的真实愿望，或者出于躲避政府部门关注的求生本能。

看漫画书的物理学家

作为一名物理学博士，无论是读经典漫画还是最新的超级英雄漫画，我都发现书里有很多关于物理学概念的解释和应用是正确的。当然，几乎所有的超能力本身都明显违反了基本的物理学定律。但是，很多漫画书其实只有一个“不合常理的奇迹”，你只有认可这一点，超级英雄的故事才能成立，而关于英雄与反派人物的其他内容都符合科学原理。因为这些故事的主要目的是娱乐读者，所以如果在阅读的过程中，读者也获得了一些知识，就是意外收获了。

我要讲的就是这些意外收获，正如图2所展示的一样。在本书中，我将会介绍一些科学原理，并用我在漫画书里找到的情节来作为例证。我会有选择地介绍跟物理学概念有关的人物和情节，而不是对一系列超级英雄故事中的物理学原理进行系统性讲解。在本书的最后，读者将看到物理学入门课程中的一些关键概念，为了增加趣味性，我还加上了一点儿量子力学和固体物理学的进阶知识。通过了解一些漫画故事中蕴含的物理学原理，我们同时可以了解这些原理在真实生活中的应用，包括电视、电话以及元素的恒星核合成。

我将侧重介绍白银时代的漫画史（从1956年《展示橱》第4期中闪电侠的重塑到1973年《超凡蜘蛛侠》第121期中的格温·斯黛西之死），因为这一时期的作者比黄金时代的作者更努力地把科学原理融入自己创作的故事中。此外，白银时代的超级英雄也更为大众熟知，这些英雄的偶像地位使其事迹更广为人知，你不需要去当地漫画店成堆的过期杂志里搜寻他们的故事。漫画故事里引用的科学知识有问题，这实在太常见了，本书的重点并不在这里。如果这样做，就会显得我太过苛刻（很明显，这些漫画书本来也不是作为科学课本使用的，尽管偶尔会有学生偷偷摸摸把它们带进课堂），而且支持性材料都是反面例子的话，也很不利于我阐述自己的观点。然而，有时候我们会发现漫画书中的有些场景在物理上根本不可行，就连“不合常理的奇迹”都算不上。

在正式开始之前，我想先简单讲讲人们对于物理学家常见的误解。大家通过看电影会对物理学家形成一种错误的印象，事实上物理学家不需要了解所有方程式和基本常数，也不需要有像机器一样的心算速度和准确度。物理学家不可能记住所有问题的答案，他们只知道应该提出什么问题。对于一种现象如果能提出正确的问题，答案很快就会显露出来，至少我们能知道找到答案的方法。

为了说明为什么提出正确的问题比给出一大堆正确的答案更重要，我们可以想象一个简单的物理实验：把球抛出去。对此我们可以提出很多问题，比如，球会飞到多高？球会向右偏多少？球多久会落地？球的速度有多快？球的轨迹是什么样的？然而，我要说的是，有一个简单的问题包含了以上所有问题，它才是关于球的运动的核心问题：这个球有选择吗？如果这个球在运动中没有任何选择，它的轨迹就完全是由外部力量决定的。一旦我们判定这些力的本质及其对球的运动的影响，我们就能计算出由掷球者给定了初始速度的球的运动轨迹。这个轨迹包含我们想知道的所有问题，包括球会飞到多高、多远，过多久才会落地，速度有多快等。如果我们以完全相同的位置和速度抛出这个球，它就一定会以特定的轨迹运动，因为它别无选择。

这就是物理学的美与吸引力所在，至少对于像我们这样以研究物理学为生的幸运儿而言是这样。如果我们能确定施加在物体上的力，以及这些力是如何影响物体运动的，我们就能预测其未来的发展。通过严谨的实验，这些预测是能够被验证的；如果这些预测是正确的，它们还能证实我们对于自然规律的认识。而如果这些实验结果与模型不符（开始时这样的结果更常见），我们就要修正方程式，然后再次尝试。 通过这种方式，我们对自然的认识不断增加，最后我们终于得到了一个有效的模型，形成了一种理论。把通过这种详尽的检验所得出的理论贬低为“不过是一种理论”，就相当于把希望钻石轻视为“不过是一块水晶”。

获得科学知识的代价就是我们的质疑也在不断增长：我们知道得越多，就会更加确信尚有未知。科学拥抱质疑，因为我们能够相信的唯一答案就是从一次次的质疑和实验中提炼出的答案。在本书中，我将要跟你们分享这种真正的乐趣，看看为数不多的关键问题是如何丰富我们对于这个世界的认知的。

跟所有标准的物理学入门教材一样，我将首先介绍由艾萨克·牛顿阐释的基本运动定律。通过把这个深刻的贡献与现代思想相结合，我们要举的漫画中的第一个例子对西方文明做出了同样重要的贡献。他是第一位真正的超级英雄，他的速度快过子弹，力量大过火车头；跟我们要讨论的内容关系最密切的一点是，他纵身一跃就能跳上高楼。 s0Q+TKxwzNPD7/oi7W6U4SwaR9cbe72a42QSzHDpF0x1CFZvNpwdAw3tDwXGFfQ1