今天小編分享的科技經驗:一個人無限鍛煉下去,身體素質能吊打超人嗎?,歡迎閱讀。
一個人無限鍛煉下去,肌肉力量可以提升到什麼程度?
可以擁有超人的力量嗎?
當然不能。
就像你拿紙永遠造不出航空母艦一樣。
人的材料屬性,就限定死了。
你無論怎麼鍛煉,組成你的組織、皮膚、肌肉、器官,以及骨骼本身的材料不會變化。
就拿頭顱來說,也就不過和椰子的強度差不多:
椰子殼的力學性質如下 [ 1 ] :
圖 / 參考資料 [ 1 ]
根據經緯方向不同,椰子的強度極限大約是 22.6~59.5MPa 之間(大約相當于一些木材)。
人類骨頭不同溼度的壓縮極限強度 [ 2 ] :
圖 / 參考資料 [ 2 ]
由此可知,根據不同骨頭,以及幹溼度,人類骨頭的強度在 40~76MPa 之間,只是比椰子殼強那麼一點點,強度範圍有重疊。
這樣的極限強度,無論你怎麼鍛煉,一個狼錘下去,人就直接沒了。
雖然人類的骨頭由彈性模量極高的羟磷灰石所組成,但它通常只占骨頭的三分之二,其他部分則是由膠原纖維所組成,而膠原纖維的彈性模量就低很多了。
成年人骨頭的硬度通常比木頭稍強,大約和磚、砂岩的硬度相當,為鉛的 1/4,鋼的 1/10 [ 3 ] 。
人體最強的股骨、胫骨,強度極限在 120MPa 左右。
圖 / 參考資料 [ 3 ]
即便我們完全不考慮骨骼軟組織和肌腱的強度,僅僅從胫骨的強度來看,可以計算出能夠彈跳的極限高度。
人體胫骨的最小橫截面積通常為 3.2cm2。
假設你體重偏輕 60kg,擁有極好的翻滾技巧,落地緩衝的極限距離為 0.8m。
根據公式:
得:
也就是說,無論你怎麼科學鍛煉,從 4 米高度跳下,落在結實不提供額外緩衝的地面上,同樣會骨折。
圖 / 參考資料 [ 3 ]
或許,你可以通過未來科技,直接把骨頭替換掉。
例如使用超高強度的碳纖維作為骨骼,其強度最高可接近 10GPa,雖然達不到超人的地步,但骨骼已經可以支持你從 40km 的高空自由跳下了。
人體下墜時,在空氣中的極限速度也就幾十米每秒(具體極限速度和下墜方式有關),超高強度的碳纖維,能支撐的速度衝擊,大約是人下墜極限速度的 2 倍。
但是,如果只是提升骨頭強度,落地的刹那,整個人的其他組織會直接散架。
人的皮膚強度典型值是 2.5~16MPa,甚至比起木材都遠遠不如。
皮膚怎麼都得用未來科技打造成納米材料是不是,有個幾 GPa 以上的強度就差不多了。
人類的肌腱強度還是不錯的,達到 600-1300MPa 的強度,但肌腱太細了,受到的衝擊遠遠高于骨骼。
一定有人想到了用蜘蛛絲代替肌腱,不過蛛絲的特性就有些折騰人了。
蛛絲的強度大約 1~10GPa,也就比人類肌腱強了 10 來倍,看起來不太行。
不過蛛絲有一個特性,就是應變越高,強度越大。
圖 / 參考資料 [ 4 ]
紅框中的數據,便是蛛絲在應變率變化時的強度極限,當蛛絲每秒拉伸 2.4% 的時候,強度就可以輕輕松松地高達 1000GPa 以上。
只要不靜止,一直保持運動狀态,蛛絲做成肌腱的話,強度是相當 MAX。
我相信,你把肌肉和肌腱都換成蛛絲的話,一定能體驗到什麼才是真正的久到離譜,根本停不下來。
肌肉當然是需要一并改造的。
畢竟人的肌肉纖維每根大約 0.3μN 拉力,提升力量,靠的就是增加肌肉的維度。但是增加肌肉維度,體重也會增加,整體的抗自由落體能力反而會降低。
如果你想要在靜态不會拉斷肌腱的話,我建議你直接上碳納米管。
50~200GPa,強度綽綽有餘。
但改造了肌肉、肌腱、骨骼之後,你就可以自由飛翔東方明珠塔了嗎?
也不行,畢竟内髒、大腦還是普通材料。
哪裡經得起折騰。
那麼,換了大腦之後,你還是你嗎?
所以,我的建議是:既然擁有無限的壽命,等到未來科技達到一定的地步,直接機械飛升不香嗎?