【空想科学研究所】《天空之城》的飞行石是什么原理？

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https://news.yahoo.co.jp/byline/yanagitarikao/20220812-00309967

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……



8月12日的“金曜Roadshow”将会播出《天空之城》。这已经是该片第18次在电视上播放了。

但是每次收视率都非常高，因此无论是毁灭的咒语“巴鲁斯”、还是希达和帕祖吃的香喷喷的面包，还有天空之城漂浮的“飞行石”的力量，这些都已经广为人知。

1986年公映时的观影人数只有77万，至今还让人难以置信……

《天空之城》的一大魅力就是那种悬浮感。

在影片中，让天空之城悬浮在空中的是一种被称为“飞行石”的石头。

飞行石为什么能让物体悬浮，这一点剧中并没有说明，到底会是什么原理呢？这次我们就来思考一下这个问题。

◆飞行石的浮力好厉害！

靠飞行石浮在空中的天空之城到底有多大呢？

在希达和帕祖到达拉普达的那个镜头里可以看到城堡的全景。

最下方是黑色的半球形，上面是两层圆柱形的建筑物，在其稍下方还有一圈绕城回廊。

建筑物屋顶上是庭院，其中也有多栋圆顶建筑。上层的庭院是温室，在最中心有一棵大树伸展枝叶，真的是非常壮丽的景象。

我们假定帕祖的身高是140cm，由此来计算他们俩所降落的地点（大概是了望台？）的大小，再以此为基准估算拉普达整体的大小，可知第一层的建筑物直径大概为1.6km。

吴哥窟的大小为南北长1.3km，东西长1.5km，拉普达比这还要更大一些。



圆柱部分的总体积估计为5亿2千万m^3，假定其中有15%用了密度与大理石差不多的建筑材料。

再加上最下面的半球（直径推测为1.2km）和屋顶中央生长的大树的重量，天空之城的总重量推测为2亿4千万t。相当于日本最高大楼阿倍野Harukas的840倍。

如果拉普达的重量是2亿4千万t的话，那么飞行石所能提供的力量也应该是2亿4千万t。

人类造出的能浮在空中的东西里，最重的是全长245米的飞艇“兴登堡号”，其重量为230t。

拉普达比兴登堡号重了100万倍！

◆如果是靠反重力浮起来的话？

这么重的天空之城，飞行石到底是如何使其飞起来的呢？

肯定不是像气球浮起来那样靠浮力，那么能想到的就是“反重力”了吧。

反重力是可以使物体浮起来的力量，如果飞行石受到2亿4千吨的反重力的话，就可以将拉普达抬起来了吧……？

但这种情况下会稍微让人有点担心。飞行石受到反重力的同时，天空之城也会受到重力。

也就是说，飞行石与城堡相接的地方必须能够支撑其全部重量，即2亿4千万t。如果城堡的强度无法承受的话，飞行石很快就会穿透城堡，飞向天空的彼端……！？

即使不用吟唱毁灭的咒文，也会落得跟“巴鲁斯！”一样的下场了。

其实类似的情况在影片开始部分也有出现。

希达在从飞艇上掉落后，靠着项链上小块飞行石的力量，缓缓降落下来。

在这个镜头里，如果是“只有飞行石受到反重力作用”的话，那么下落的希达受到重力的作用，只靠挂在脖子上的飞行石的反重力才得以浮在空中。

这样一来，项链的锁链就会紧紧地勒住希达的脖子，肯定会非常痛苦吧。



◆重力是如何发挥作用的？

因此我们需要对于“只有飞行石受到反重力作用”这个想法进行修改。

剧中的飞行石在发挥悬浮能力时会发出蓝色的光芒。当这种光芒照到希达和帕祖脸上时，两人就开始浮起来了。

说不定，是受到飞行石光芒照耀的物体会受到浮力作用……这样的话如何呢？

其实从科学角度来考虑，倒也不是完全没有道理。

在我们生活的宇宙之中有四种力：重力、电磁力（磁铁、静电等的力量）、强核力（构成原子核的力）、弱核力（与中微子相关的力）。

而目前一般认为，这些力是由被统称为“玻色子”的粒子在物体和基本粒子间来回交换所产生的。

电磁力的玻色子是肉眼不可见的光“光子”。当磁铁吸引铁的时候，两者间就会有无数的光子飞来飞去。

强核力的玻色子是“胶子”。

弱核力的玻色子是“弱玻色子”。

重力的玻色子目前仍未发现，但名称已经被决定为“引力子”。

——这样来看的话，飞行石发出的蓝光或许可以阻碍引力子发挥作用？

虽然是非常简单粗糙的推测，但如果这是真的的话，那么因飞行石而导致拉普达和希达悬浮的现象就能得到很好的解释了。

让我们一边期待引力子尽早发现，一边好好享受《天空之城》所带来的那种悬浮感吧。