很多影視作品甚至科幻小說裡面都幻想著一種和人長得一模一樣的,但是身體大小遠遠超過人類的巨人族。
但是實際上,簡單的放大一個生物體會有很多的問題。
首先,第1個浮出水面的問題就是材料力學的問題。因為尺寸大一倍,體積要增加到8倍,相應的體重也要增加到8倍,而支撐體重的肢體截面積只增長了4倍,單位面積上的壓強實際上會放大到兩倍。
就比如說一個一立方米的冰塊,如果我們忽略冰的密度和水的密度有差別,可以認為這個冰塊也就是大約一噸重,那麼一平方米的壓強就是一噸。如果這個冰立方體的冰塊同比放大到三倍,也就是3米×3米×3米,那麼一個平方米的壓強就會增加到三噸。
所以,如果一個人長得特別高大的話,首先面臨的一個問題就是骨骼能不能承受住身體的重量。著名運動員姚明之所以受傷,就是因為腳踝那個地方承受了身體的全部重量,受傷了很多次,最後骨頭裡面打的釘子已經沒有辦法再打了,只能退役。
有一種症狀叫做巨人症,因為腦垂體不斷分泌激素,骨骼不停的生長,最後會長得非常非常的高。
中國歷史上最高的人是清朝的詹世釵,據說他的身高達到了3.19米。但是跟旁邊人物的對比應該達不到這個高度,最多在2米7左右。當然2米7已經非常高了,這已經是極端的例子。
要知道姚明的身高也只有2米26,體重140公斤。
如果詹世釵真的有3.19米高,他的體重應該是3.19÷2.26的三次方再乘以140公斤,等於394公斤。這可能嗎?
根據現代的科學研究,健康成年人骨骼極限強度的近似值為80兆帕,理論上人體的股骨能夠承受30倍的體重。
但是最脆弱的卻是關節部分,因為這些部分在接觸面上會有凸起,這些凸起會產生很高的應力集中。所以運動員的關節部位最容易受傷。
人體的骨頭是由40%的纖維蛋白質和60%的磷酸鈣組成,其中有極少部分是碳酸鈣。隨著年齡的增長,骨骼的成分會發生變化,所以老年人會有骨質疏鬆。
人類的骨骼結構,是沒有辦法跟《阿凡達》設定裡碳纖維骨骼相比較的。所以人體都有一個自我保護,身材高大的人運動都會相對緩慢。
大家可以看NBA中鋒打球就知道了,高大的人看起來就沒有小個子那麼靈活,基本上超過2米1看起來就比較笨拙。
同時,身材高大還會對循環系統帶來一定的壓力。因為肌肉的收縮力,包括心肌的收縮力量,血液的泵送能力是和身高的二次方成正比,但是需要輸送的血量和身高的三次方成正比,所以身材高大的人的心臟會面臨更多的壓力。這樣算下來,如果詹世釵身高要達到3米19,心臟負擔比姚明要高1.4倍。
患有巨人症的人很多死於心臟疾病,並不是他們的心臟天生就有病變,而是心臟的負擔太重。
影響哺乳動物體型大小的外界因素,是含氧量和溫度。
一般的情況下,北方的人身材更高大一點,因為這有利於身體保溫。
3億年前的石炭紀,地球空氣中的含氧量達到了巔峰,為35%,比現在高出50%。所以那個時候誕生了很多巨型的昆蟲。
假如有一種巨人族在地球上曾經生活過,那麼最可能出現的年代就是石炭紀。根據科學家對地層化石的發掘,2.2億年前,哺乳動物才剛剛露出萌芽,因此也更不可能出現人類。
曾經有很多的考古發掘出現過巨人的骸骨,也就只有1米8~1米9左右。這基本上是現代北歐一些國家的平均身高。
有些身高達到4~5米的巨人的遺骸,這個肯定是造假的,這種物種是絕對不可能在地球上出現的。即使在地球上出現過偶爾個別變異的極端個體例子,也不可能成為一個種族繁衍下去,因為這種身高的極端方向是環境選擇所不允許的。
所以,地球上只可能會出現個別的長得很高的人,但絕對不會成為一個種族。
蘇美爾的神話裡記載的阿努納奇人身高是人類的兩倍,相當於3米5左右。
真能達到這個水平,才能夠被稱為巨人。
●這是一個石雕的阿努納奇人形象,懷中抱著一隻成年的獅子。
從石刻中的阿努納奇人的形象我們可以明顯的看出來,小腿的粗壯程度超過了正常的比例。這就導致了巨人身體的合理比例,看起來像人類的侏儒。
這個石像說明以下3點:
第1,雕刻人有知識,知道體重對於四肢的影響,沒有把比例雕刻的跟人類一樣。
第2,這些石頭上雕刻的巨人是血肉之軀。如果他們的骨骼是鈦合金的,就沒有必要做成這樣的形象。
第3,如果阿努納奇人是真實的,他們是外來者,不屬於地球。
在廣泛的地質學考古發掘中沒有發現這種身材的骨骼,哪怕是造假,也是按照人類身體的比例製造出來的。因為沒有實際的參照物,根本就不知道巨人的身體骨骼結構。
所以,個別的巨人在人類歷史中會出現,但是不可能形成一個種族。如果關於巨人種族的傳說是真實的,那麼他們來自外太空。