交汇点讯 近日,国产动画电影《哪吒之魔童闹海》以破竹之势刷新多项票房纪录。这部奇幻题材作品不仅凭借精良制作赢得观众口碑,更因巧妙融入物理知识与科技元素引发科学界关注。新华日报·交汇点记者专访江苏省科普作家协会常务理事、物理学教授刘玉柱,带观众从科学视角重识这部现象级影片。
从水导电与冰不导电的细节,到敖丙在海中流泪泪水向上流动的神奇现象,再到无量仙翁使用面部识别技术等等,都与物理学密切相关。
在电影里,哪吒和某位能够化身为电瞬间移动的角色有一场超酷的打戏。哪吒聪明地利用了一个物理现象——水导电而冰不导电,限制了对手的行动化解了危机。为什么水可以导电,而冰却不行呢?
针对这个关键情节,刘玉柱解释道:“严格来说纯净水不导电,但日常用水因含溶解的矿物质离子具有导电性。当水凝结为冰时,规则的晶体结构会锁住离子运动,导电性骤降。虽然现实中的冰因含杂质仍有微弱导电性,但与液态水的导电性能存在量级差异,这个物理细节的运用既符合科学原理又具戏剧张力。”
角色化身为电、飞速逃窜的场景 截自《哪吒2》预告片 电影中有一个令人印象深刻的文戏:敖丙在深海水中真情流露热泪盈眶。但他的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。为什么会这样呢?难道弄错方向了吗?
“首先,我们要了解一个非常重要的概念——密度。密度就是单位体积内物质的质量。而比较密度的大小,简单来说就是看看同样大小的体积,哪种物质更重。”刘玉柱解释说,比如,铁块和木块,同样大小,铁块因为更“紧实”,所以更重,密度更大。
再看海水和眼泪的密度。刘玉柱表示,海水里含有很多盐分和其他矿物质,所以它的密度比普通淡水要大。而且,海水的密度还会随着深度和温度的变化而变化,深海的海水密度通常比浅海的大。而眼泪也含有一些盐分和蛋白质,密度是更接近人体内部的液体。因此,和深海海水比起来,眼泪的密度要小一些。当这些密度较小的眼泪滴入密度较大的海水中时,眼泪会有一种“往上浮”的趋势。
刘玉柱又从流体力学角度解释:“海水因溶解大量盐分,密度可达1.02-1.07g/cm³,而眼泪主要成分为水、无机盐及蛋白质,密度约1.005g/cm³。当两种液体存在密度差且处于相对静止环境时,根据阿基米德原理,低密度液体会产生上浮趋势。影片将这种细微的物理现象进行艺术放大,既符合深海环境设定,又达成了独特的情感表达。”
在《哪吒2》电影里有个突然科技起来的场景:无量仙翁走进一座神秘的监狱,一束光扫过他的脸(这里省略了可能剧透的部分),大门就“唰”地一下打开了,就像认出了老朋友一样!这可不只是电影里的法术,它其实是现实生活中的一项超酷技术——面部识别!
对于片中出现的面部识别技术,刘玉柱拆解了其科学原理:“该技术通过摄像头获取面部特征信息,经图像处理提取眼间距、鼻梁高度等生物特征值,再与数据库进行模式匹配。现代算法能构建百万维特征向量,识别精度已达99%以上,这种生物识别技术已广泛应用于手机解锁、边检通关等现实场景。”
Deepface人脸识别系统 当被问及电影科普价值时,刘玉柱表示:“《哪吒2》团队用严谨态度对待每个科学细节,既保证了视觉奇观的可信度,又在青少年群体中播撒了科学火种。这种艺术创作与科学精神相结合的模式,为科普工作提供了创新思路。”
据悉,该片上映期间已带动多个科学话题登上社交平台热搜榜,形成“观影-求知-讨论”的良性传播链。在科技与文化深度融合的当下,《哪吒2》的成功实践,为科普创作开辟了新的可能性空间。
新华日报·交汇点记者 张宣