炸裂！登頂！高開瘋走的《哪吒2魔童鬧海》一路勢如破竹，創(chuàng)下了一個又一個記錄。

這部電影引人入勝的故事情節(jié)和震撼人心的視覺效果自不必說，創(chuàng)作團隊的扎實工作，竟然還給這部主打奇幻電影，塞進去了不少與現實生活緊密相連的物理知識和科技，讓從事物理學研究的筆者觀影時都驚喜不已。

截自《哪吒2》預告片

從水導電與冰不導電的細節(jié)，到敖丙在海中流淚淚水向上流動的神奇現象，再到無量仙翁使用面部識別技術等等，都與物理學密切相關。如果你已經看過了電影，不妨再從物理學的視角一起回味一下這部片子的精彩，如果你還沒看過也不要緊，下面的內容基本沒有劇透，不會影響你的觀影體驗，現在咱們正式開始。

水導電VS冰不導電：

哪吒的科學智慧

在電影里，哪吒和某位能夠化身為電瞬間移動的角色有一場超酷的打戲。哪吒聰明地利用了一個物理現象——水導電而冰不導電，限制了對手的行動化解了危機。為什么水可以導電，而冰卻不行呢？

化身為電飛速逃竄截自《哪吒2》預告片

首先，嚴格來說純凈的水其實是不導電的。這是因為純凈的水里面沒有可以自由移動的電子或離子。但是，我們平時接觸到的水往往不是純凈的，它里面溶解了好多礦物質、氣體和其他東西。這些溶解的東西在水里會變成離子，就像小小的帶電粒子。這些離子在水里游來游去，就像一群小魚，它們能傳遞電流。

當我們給這些含有離子的水加上電壓時，這些離子就會像排隊一樣，分別向正負電極跑去。正離子會跑到負極那邊，負離子會跑到正極那邊。這種離子的移動就形成了電流，所以我們生活中說水可以導電也不算錯。

但是，當水變成冰的時候，情況就變了。冰里面的水分子都排得整整齊齊，形成了一個很規(guī)則的晶體結構。這種結構就像給離子們建了一堵墻，讓它們很難再自由移動。所以，在純凈的冰里面，幾乎沒有可以自由移動的離子，它的導電性就非常弱。

不過，現實生活中的冰并不是完全純凈的，它里面可能含有一點點鹽、礦物質等雜質。這些雜質也會變成離子，讓冰的導電性稍微強一點點。但是，和液態(tài)的水比起來，冰的導電性還是差遠了。這是因為冰的晶體結構對離子的移動造成了很大的阻礙。

所以，你看，水和冰雖然都是由水分子組成的，但是因為它們的物理和化學性質不同，導致了它們導電性的巨大差異。這就是哪吒能夠利用這個科學原理來化解危機的原因啦！

敖丙的眼淚奇跡：

揭秘海水與眼淚的密度之謎

電影中有一個令人印象深刻的文戲：敖丙在深海水中真情流露熱淚盈眶。但他的眼淚是往上方流的，而不是順著臉頰往下流的。為什么會這樣呢？難道弄錯方向了嗎？

敖丙截自《哪吒2》宣傳片

首先，我們要了解一個非常重要的概念——密度。密度就是單位體積內物質的質量。而比較密度的大小，簡單來說就是看看同樣大小的體積，哪種物質更重。比如，鐵塊和木塊，同樣大小，鐵塊因為更“緊實”，所以更重，密度更大。

接下來，我們來看看海水和眼淚的密度怎么樣。海水里含有很多鹽分和其他礦物質，所以它的密度比普通淡水要大。而且，海水的密度還會隨著深度和溫度的變化而變化，深海的海水密度通常比淺海的大。

而眼淚呢？雖然也含有一些鹽分和蛋白質，但總體來說，它的密度還是更接近人體內部的液體。因此，和深海海水比起來，眼淚的密度要小一些。當這些密度較小的眼淚滴入密度較大的海水中時，會發(fā)生什么神奇的現象呢？

想象一下，如果你把一個輕飄飄的氣球放入水中，它會因為比水輕而往上浮。眼淚在海水中的情況也是類似的。雖然它身處海水之中，但由于密度上的差異，眼淚會有一種“往上浮”的趨勢。當然啦，這里的“往上浮”并不是指眼淚真的像氣球那樣浮出海面，而是指它在海水中的運動趨勢是向上的。

再加上海水的流動、溫度差異、鹽度分布等多種因素的影響，就可能造成我們看到的眼淚往上流的奇妙景象。是不是很神奇呢？

面部識別技術：

從《哪吒2魔童鬧海》看科技奇跡

在《哪吒2魔童鬧海》電影里有個突然科技起來的場景：無量仙翁走進一座神秘的監(jiān)獄，一束光掃過他的臉（這里省略了可能劇透的部分），大門就“唰”地一下打開了，就像認出了老朋友一樣！這可不只是電影里的法術，它其實是現實生活中的一項超酷技術——面部識別！

那它是怎么實現的呢？想象一下，你的大腦能認出爸爸媽媽、老師和同學的臉對吧？面部識別技術就是機器做的這件事！它用特殊的“眼睛”（攝像頭）來看我們的臉，然后記住眼睛、鼻子、嘴巴和臉型這些特點，就像我們在心里默默記住朋友的樣子一樣。

面部識別的工作過程，就像偵探在找線索。第一步，它用攝像頭拍下我們的臉；第二步，它會用“圖像處理算法”，把照片里的臉變得更容易分析；第三步，它會把這些特點和我們之前存好的信息比一比，看是不是同一個人；最后，如果匹配上了，它就會說：“對，就是你！”然后，大門就會為你敞開，就像電影里大門為無量仙翁打開一樣。

Deepface人臉識別系統來自文獻：Deepface:Closingthegaptohuman-levelperformanceinfaceverification

你可能已經發(fā)現，面部識別技術在我們的生活中到處都是。比如，你的手機可能就有這個功能，你只需要看一眼，手機就解鎖了，多方便啊！還有，在網上買東西付款時，它也能幫你確認是不是本人在操作，這樣錢就不會被壞人偷走了。

在機場或火車站，公安民警們還用它來檢查大家的身份，讓壞人無處遁形，同時也讓我們更快地通過檢查，不用排那么長的隊了。當然，面部識別技術也帶來了一些隱私方面的風險，這也需要技術和相關法律法規(guī)的共同進步。

最后總結一下，《哪吒2之魔童鬧海》除了故事精彩，特效華麗，竟然還巧妙地將一些物理學原理融入其中，為電影增添了魅力。這些藝術與科學結合的巧妙設計，體現了電影創(chuàng)作者對科學的獨到理解和對細節(jié)的關注，期待未來能有更多這樣的“科學小細節(jié)”出現在奇幻世界里。

策劃制作

作者丨劉玉柱 南京信息工程大學 教授 江蘇省科普作家協會常務理事

王梓瑋 南京信息工程大學 光電專業(yè)本科

審核丨孫明軒 上海工程技術大學教授

來源: 科普中國新媒體

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