【分析】【科学】关于《进击的巨人》里蕴含的科学知识汇总分析_兵长吧_百度贴吧
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【分析】【科学】关于《进击的巨人》里蕴含的科学知识汇总分析
整理自果壳网嘛……很好看，嗯。但这是一部非常不科学的动画。不科学的地方包括：XXX，OOO，YYY……但是，它们真的不科学吗？才怪呢，这些漫画家的幻想，其实可以转化为很多有意思的科学问题。例如：巨人为什么要少女跑？来看看@Ent 在《巨人为何会少女跑？ ——生物学发现巨人》吧再例如：立体机动装置科学吗？来看看@时见疏星 的这篇《立体机动装置使用策略的动力学分析》吧还例如：艾伦是如何控制巨人的？神马控制者衰弱的时候，容易被巨人反噬，根本就是寄主和的设定嘛！来看@fengfeixue0219 的自然控方向的介绍还有以下例如：巨人没有他们怎么繁殖的？ @郭二喜三墙之内的土地足够养活100万人吗？ @devilyang中人类既然有足够的冶金水平为什么不使用远程武器呢？ @山水海田巨人没有消化器官，被他吐出来的人是被包裹着的，包裹着他的东西是什么？ @皈依楼下慢慢分析~认真，你就赢了。我会告诉你我二楼才放授权吗
好多字注意
一。巨人为何会少女跑？ ——生物学发现巨人 作者Ent摘要：在过去的几年里，来自11区等地的报告确认了巨人种的存在。 虽然对于这个物种的目击报告很多而且还在快速增加，但迄今为止大多停留在简单的形态和行为学描述。这份手记将尝试利用现有资料推断巨人的生理和社会习性。进击吧各种人！正文：众所周知，我们正处于一场全新世生物大爆炸之中。在过去的数百年里，仅人属（Homo）就增添了大量的新成员，包括尖耳人种（Elf, Homo auriacutus）、低身人种（Dwarf, Homo parvus）、准能人种（Orc, Homo plumbea）、次人种（Goblin, Homo porosus）、有鳞人种（Lizardman, Homo squamea）、超异种（Superhero, Homo supeiror）等等。在过去的几年里，来自11区等地的报告又确认了一个新物种：巨人种 (Titan, Homo titanus)。虽然对于这个物种的目击报告很多而且还在快速增加，但迄今为止大多停留在简单的形态和行为学描述。这份手记将尝试利用现有资料推断巨人的生理和社会习性。体型与代谢巨人的最显著形态特征当然是体型。讨论体型离不开所谓“平方-立方定律”：如果你按比例把一个物体的长度放大到原来的二倍，那么它的体积和质量变为原来的八倍，可横截面和表面积只有原来的四倍。横截面决定支撑能力和肌肉力量，表面积决定散热能力，它们的增长都跟不上质量的增长速度，单纯放大只有悲剧。对于15米的大号普通巨人而言，它的身高是人类的9倍。如果它是普通血肉之躯，那么骨骼截面积是人81倍，但体重是729倍，这显然撑不住；所以要么强度是9倍，要么密度是1/9，或者二者综合。 按照设定，巨人似乎很轻，走的是低密度路线。君不见普通巨人踩地都没脚印呢。同样严重的问题是散热。产热量按立方增加，散热能力只能按平方增加，因此一个变大的生物要么代谢速率降低，要么变得体温特别高。看起来巨人在这个问题上走了两条路。其一是巨型巨人，它们没有皮肤，露出筋骨，体温很高，作战时间大概只有几分钟，而且消失时都伴随着高温蒸汽，这似乎说明了什么问题……很可能是短暂战斗后就因为过热而不得不退场。现实中很多动物其实都受到散热能力的制约，无法连续高强度运行。1973年哈佛研究者Taylor等人训练猎豹踩跑步机，发现猎豹在跑步机上高速运动的时候身体热量无法有效散发出去，体温一直在上升，等到3-4分钟后、体温从37度上升到41度时，猎豹就会仰面朝天躺在跑步机上说什么也不肯动了。说起来，另一个著名的战斗时间限制好像是……同样巨大的奥特曼？另一个例子就是普通巨人，它们动作非常慢，可能是因为代谢速率低。但它们的迟缓还有另一种可能。反应速度与步态体型巨大，如果还用正常的步行方式会很有问题。正常步行时，抬起的脚基本依靠重力自由下落。按照落体公式 h = 1/2 gt^2，如果巨人是人身高的9倍，下落时间就要变成3倍。别人迈3步你才1步，转向和刹车也会变得很麻烦，很容易不小心撞到花花草草。除了不灵活之外，巨人这样运动稳定性也不好。前面提到，巨人密度低，但重心高，相对而言很容易因为外力而翻倒。如果一脚踩到了什么，没准就是个大马趴。从这么高的地方摔下来，伤害相当可观——就算巨人能自我修复，也很耽误时间啊。而解决办法其实也简单，开发出新的步态就是了。动物之间的步态往往有差异，同一种动物也常有多种的步态——比如人类的“走”和“跑”就是。不同步态适应于不同的移动速度和生理条件。对于巨人来说，既然步子大了很不灵活，那么我迈小碎步就是了嘛。而小碎步如果速度快一些，就……没错，变成了奇行种巨人的少女跑。（注意它的手臂姿态，不是大幅前后晃动、而是几乎平行地面小幅摆动，虽然稳定效果较差，但能有效降低重心上下起伏程度从而节能。）按照人的生理条件，迈小碎步会降低速度。但巨人不需要太担心这个问题，因为他身高是9倍，正常一步的跨度也是9倍，就算步子大小变成原来一半也足够超过人了。这样稳定性也得到了提升，就算前一脚没踩稳，也更容易恢复平衡。再者，小碎步如果迈法得当甚至有利于节能。人类走路效率很低，因为走路过程中要不断抬升和落下重心，这部分能量几乎都浪费了；相比之下，更节能的自行车运动时的重心高度就不变。如果巨人的步态合适，能够保证重心的恒定，那么前面提到的低代谢率也就不成问题啦。其实，对于巨人来说，节能远比你想的要重要。能量来源巨人吃人，但不是以人为食的。别的不说，那100年没人吃的时间它们是怎么过来？再者设定里说了，巨人吃掉的大部分人还会“原样”吐出来。夜晚巨人的行动力大大降低等诸多证据都暗示，巨人是在靠太阳能存活。但太阳能未免太低效了。假如我们给牛全身披上叶子，这些叶子的光合作用大概只能为牛提供所需能量的4%。我们可以设想一种能将阳光能量完美转换成生物能的材料，这样的材料倒是勉强能驱动一头牛，但是——还记得万恶的平方-立方定律不？巨人的相对表面积比牛的小多了。（还有，这样的完美材料一定是纯黑色的，所以穿上它的巨人大概是这样子……咦这个黑色的家伙看起来好眼熟）其实我个人始终怀疑，之所以100年间都没有巨人来袭，是因为上次战争耗损太大，它们这些年来一直在晒太阳充电，充满了之后才再次发起全面进攻。不是说巨人很笨嘛，怎么会懂得这么高级的战术？普通巨人都很笨，但幕后黑手就不好说了哦。社会性——巨人为什么没有小丁丁？一个值得注意的现象是巨人拥有的惊人多态性。光是普通种巨人身高差就在3米-15米不等，又有奇行种、超级巨人、铠甲巨人、艾伦巨人（雾）、空知英秋巨人（大雾）等种类……再加上普通巨人虽显示为男性却没有外生殖器，我们似乎可以猜测，巨人是一个真社会性群体，不同的形态各自代表了社会中的不同等级。蚂蚁是现实中常见的真社会性物种，它们常常分为工蚁、兵蚁、蚁后和雄蚁等等，不同等级的形态有很明显的差异；而且较低等级的个体不能繁殖，单独存在时智力也接近于零。各种因素都和巨人相当接近。真社会性的动物群体中，只有很少一部分个体拥有生殖能力，其它的个体生殖器发育通常都会被抑制。因此，若巨人是真社会性动物，目前已经出现的巨人木有小丁丁也很好解释了。一个真社会性的维持，不是靠个体本身的智慧，而是靠个体互动形成的群体。蚂蚁依靠触角等器官来辨别敌友，一旦相关的器官失效就无法再融入社会、完全失去价值。以此而言巨人也应该有一个关键的通讯设备——等等，莫非它的颈后肉不是驾驶舱，而是内置自毁按钮的天线？一旦通讯遭到隔绝，为了避免失控个体造成伤害就启动自毁而分解消失，这个机制和细胞凋亡原理异曲同工。这样一来一切就都说得通了！
二。立体机动装置使用策略的动力学分析 作者时见疏星107年前，巨人突然出现，人类被迫蜷缩在三重高大的墙内，直到巨人再次打破这一百多年来平静的日子。艾伦和三笠，同所有兵团的士兵一起，开始了他们对抗巨人的生活。然而巨人体型巨大，生性凶悍，见人就吃，而且受到破坏的身体可以短时间内自动复原，即便脑袋被轰掉也是如此。目前所知他们唯一的致命点是后颈。因此，人类使用立体机动装置来快速移动，在巨人后颈挥刀砍下，巨人就可以消失。所幸大部分普通巨人行动迟缓，所以敏捷技能就是人类取胜的关键，而立体机动装置，也就成为一个很重要的装备。虽然很多情报没有公开，但是我们依然可以进行一些简要的分析。立体机动装置使用要点立体机动装置有一项功能是通过喷气来推动人体运动，类似于火箭助推。就像下图这样：（当使用气体来助推时，掌握一些要点可以使得我们的飞行更有效率。）1.低头收腿缩胳膊低头收腿缩胳膊这样一个猥琐的姿势，可以确保人前进的时候风阻比较小。或者，让头部朝向运动的方向，类似上图中艾伦的姿势。那么人的姿势到底对运动有多大的影响呢？我们考虑一个特殊情况——竖直地吊在一根无限长的绳子上，利用压缩空气向后喷出作为动力，从静止开始运动，我们可以计算然后画出速度曲线。这里为了简便，把人体简化成一个迎风的平板。红橙绿蓝紫分别对应了人体正截面积（平方米）为 0.4，0.6，0.8，1.0和1.2 的情况。如果我们蜷缩起来，面积只有 0.4 平方米，而把身体伸展开来的话，面积就有1.2平方米。可以看到，身体蜷缩的情况下，喷气结束后的速度，几乎是身体展开时最终速度的2倍。但是通观本文列出来的所有因素，这对机动性的影响并不大，因为这个因素影响的是空气阻力，而空气阻力在起步的时候影响很小。虽然如此，一旦开始高速运动，我们的姿势和着装就变得特别重要，因为阻力是跟横截面积成正比的！所以，请那位穿风衣的角色把风衣拿掉，谢谢。（背上的斗篷可能会抵消身材娇小带来的优势。作者后颈一凉…）图作者：雪涟月2.减肥吧，士兵我们想象一下，如果三笠是一个大胖子，那她使用立体机动装置时一定会有很多麻烦，因为使用者的体重（包括除了气体之外的所有的物品和身体的重量）会严重影响立体机动装置的机动性能。红橙绿蓝紫分别对应了使用者体重（千克）为 30，40，50，60和70 的情况。使用者的体重对于机动性有很关键的影响，加速度曲线在不同的质量下差别很大。一个质量只有 30千克的小孩子的机动性能，要明显比一个 70千克的大叔好多了！难道这就是军团里面大家都那么苗条的原因么？3. 使用合适大小的喷气孔喷气孔太大？机动性能好，但是气体消耗太快。喷气孔太小？气体可以使用更长的时间，但是机动性能就差了。这需要一个平衡。橙绿蓝分别对应的是喷气孔面积（平方米）为 0.001，0.005和0.01 的情况。喷气孔大到 0.01 平方米，这样开始的时候就可以在 0.1 秒之内加速到约 35 米/秒的极速（先不想加速度能不能承受得了）。但是气瓶喷气也就只能持续0.19 秒。如果让喷气孔小些，只有 0.001 平米，这样喷气可以持续 1.9 秒，但是需要大约 5 秒才能加速到极速 28 米每秒，不仅极速小，而且花的时间长，这里看加速度的图像就更明了了。所以如果要持久，喷气孔就要小，如果要速战速决（0.2 秒的战斗么？），那就增大喷气孔的面积吧！
4. 气压再高些，再高些如果我们只有两个合起来容量 0.08 立方米的气瓶，要想立体机动装置更好用，那就增大气压吧。红橙绿蓝紫分别对应气压（帕）为 0，000000 的情况，也就是说分别对应大约 2 个，5 个，10 个，50 个和100 个大气压。考虑到动画中所用的气瓶是由很特殊的材料制作的，也不担心气瓶是否能承受得了了。气压对于使用时间似乎贡献并不是特别大，气压比较大的时候，将压强翻倍并不会有两倍的使用时间。不过高气压确实会带来更好的机动性——加速度会明显大的多。所以，如果不担心士兵无法承担初始的加速度，那就加压再加压好了。5. 多带几个气瓶显然我们如果带4个气瓶，会得到双倍的使用时间。当然，带多了气瓶，会带来更多的无效附加质量，会影响机动性能。气瓶使用时间但是，上面说的这些策略，只是美好的愿望。可能有人注意到了上面的图中会有一些竖直的虚线，这些虚线标志着气体用完所需要的时间。所以，如果考虑了气瓶的使用时间，这个装置根本就不实用。在文章默认的参数下，气体在 2 秒内就用完了。而且更讨厌的一点是，当气瓶中的气体使用了一些，气压降下来之后，动力也就很快的降低了，实际上远远在气体用完之前，这个气瓶就不好用了，尤其是在高速运动中使用的话，气压太低的时候根本不足以平衡空气阻力，人体还是会不断减速。公式和计算文中的计算都是考虑一种特殊情况，即在竖直地吊在一根无限长的绳子上，利用压缩空气向后喷气做为动力，从静止开始运动。计算中，考虑了空气阻力，考虑了一定大小的气瓶内装特定气压的气体有特定的质量，考虑了气体喷出后气瓶内的气压会降低，质量会减小。本文使用的默认参数表：本文使用的部分重要公式如下。a. 空气阻力计算：b. 气体喷出的速度（假定喷气管很短，管内没有气压降）：这里应该是喷口附近的空气密度，但是我们近似用气瓶中的空气密度来代替。c. 单位时间内喷出的其他质量（假定喷气管很短，管内没有气压降）：d. 变质量系统运动方程：计算和图表是用 Mathematica 完成的，代码在此。其中还有一些其他的计算供参考。更复杂的模型1. 因为数值计算的精度问题，有些加速度在时间小的时候的值计算不准确，但是因为这部分并不重要，就直接去掉了。2. 仅仅计算了一种简单的情形，没有考虑挂钩的因素。实际上绳子在这里面很关键，可以看作是主要的运动手段，而气瓶仅仅是辅助。3. 空气阻力的计算把人简化成了一块平板，这显然在高速运动的时候变得不准确了。所以所有的计算中，速度越大，计算越不准确。4. 喷气动力可能是通过了一定的控制压强的机构。这样可以携带高压的气瓶，通过控制喷出的气体的压强来协调气瓶的使用时间和装置的机动性能。5. 使用的不一定是压缩空气，可能是其他的气体。参考文献PS：代码是开源的，所有任何人都可以拿来用，或者自己重写，以扩展这部分计算。
三。人类如何操纵巨人？（虫恐慎入） 作者fengfeixue0219 《进击的巨人》当中，最不科学的一点恐怕是人类居然可以变成巨人！这点无论是在生物学上，还是物理学上，都颠覆了我们的一般认识——那堆发达的肌肉没法凭空产生，那一秒钟长出的巨手又是怎么回事！不过作为漫画，一旦接受了作者的这种设定，看起来似乎也变得有点可爱。从剧情看来，变身巨人是少数几个人类的特殊能力（剧透神马的才不会告诉你呢）。抛开变身过程不提，有一点令人尤其感兴趣：人类可以存在于巨人体内，一定程度上可以控制巨人的行为，但也有一定几率无法控制巨人。你想到了什么？这不就十分类似于生物界中一些寄生生物对宿主的控制吗？寄生虫控制寄主的两种策略动物要运动，起到总指挥作用的神经系统和以及直接负责运动的运动系统最为重要。因此，一种生物要控制另一种生物的行为，要采取的策略，就是夺取宿主自身对神经系统或运动系统的控制。简略来说，控制方式大致能分为两类：化学控制和物理控制。所谓化学控制，是通过分泌某些化学物质，作用于宿主的神经系统或运动系统，从而改变和操纵宿主的行为。而物理控制，则是直接刺激或破坏宿主的神经系统或运动系统，使得宿主的行为方式改变。化学控制可以说是寄生生物最常用的手段了。许多情况下，这些“化学武器”的作用只是让寄主运动能力下降，成为醒着但无法运动的“活死人”。这样做能保证宿主的鲜活状态。多种寄生蜂就采用这种策略，来让还以卵的形式寄生于宿主体内的幼虫一出生就有鲜活的大餐可以吃。不过，有一种寄生蜂将这种策略更为发展了一步。扁头泥蜂（Ampulex compressa）是一种分布于亚洲和非洲的小型蜂类。雌蜂在受精后会和其他寄生蜂一样，找寻合适的昆虫作为下手目标。不过，它的猎物，是比它体型还要大的蟑螂。在找寻到合适的猎物后，扁头泥蜂如同娴熟的刺客一般，用它那锋利的输卵管精准的从猎物的颈部刺进脑中并释放毒液。和其他寄生蜂不同的是，毒液并不会立即麻痹猎物，而是对蟑螂进行了“洗脑”——扁头胡蜂利用刺激蟑螂的一根触须，像驾驶马车一般操纵蟑螂走向选好的巢穴，最终成为扁头胡蜂幼虫的美餐。（进击的扁头泥蜂。A.捕获猎物，注射毒液；B.“遛狗”遛回窝；C.蟑螂腹部的蜂幼虫；D.产卵30天后成熟羽化，从蟑螂腹部破“壳”而出。）采用化学控制的另一好处，是可以使得寄生生物不必寄生于宿主的神经系统和运动系统内，而只需舒服的生活在易于获得营养的消化、呼吸以至循环系统内，就能控制宿主的运动。其中最为人熟知的例子就是铁线虫。铁线虫是一类寄生于螳螂、螽斯等昆虫体内的线虫，它的繁殖需要在水中进行。于是乎在铁线虫发育成熟之时，会分泌一类Wnt家族成员的蛋白，来作用于宿主神经系统，使其陷入“迷幻”之中，茫然无向且行动散乱。当宿主接近水源时，这些蛋白使得宿主对水产生极度“渴望”，使其一步步奔向水源，最终坠于水中淹死。而铁线虫则穿破宿主体壁，进入水中完成繁殖过程。物理方式则较为简单，例如一些寄生性吸虫会使得鱼类感到不适，从而产生离群游动、上浮或翻滚等异常行为。而这种行为使得寄主被鸟类等捕食的概率大为增加，于是，吸虫们便从鱼类宿主转移到鸟类体内，从而完成生活史。对于人类而言，一个更加普遍的例子则是蛲虫。夜间蛲虫从肛门处爬出活动和产卵，对肛周产生刺激，使人不由自主去抓挠。而抓挠的结果则是使得蛲虫卵又有机会从口入侵，从而完成生活史。从这一点看，这也能视为寄生虫对宿主行为的控制了。那么我们回头看看，在巨人化后，艾伦是通过何种方式对巨人机体进行控制的。
进击的巨人与暴走的EVA从艾伦在巨人体内所在的状态来看，他的面部、双臂以及下半身，都是被类似肌肉的组织包裹束缚在巨人的颈部。颈部对于巨人来说，是个极其重要的部位，因为杀死巨人的唯一方式就是攻击此处。对于人类来说，颈部也是相当重要的部位。艾伦在巨人中所处的位置，相对于人体而言，位于颈椎和胸椎交界之处。在此处，脊髓的直径略有膨大，被称为预膨大，是上肢运动和感觉神经进入脊髓的位置。因此如果此处脊髓发生病变或损伤，对于人体而言，有造成极为严重的高位截瘫的风险。因此此处的损伤，对于巨人而言也应是极为严重的。同时我们知道，对于体型巨大的生物，例如剑龙，由于神经传导的速度有限，运动和感觉全由大脑处理会有较大延迟，因此在脊髓内神经元集中的膨大，可以代行“第二大脑”的功能，来强化运动和感觉功能（剑龙的“第二大脑”是个满是争议的学说，可以参看果壳网友的讨论）。而巨人们由于头部被炮火击中后还能再生，意味着大脑功能对于巨人来说重要性并不高。由此看来，我们似乎可以推测，对于巨人而言，颈部脊髓可能起到“第二大脑”作用，而其最主要的功能，就是控制巨人机体的再生。攻击巨人此处将切断大脑和肢体间的联系，并抑制巨人再生，从而起到击杀巨人的目的。可见，艾伦附着的位置，正是巨人这一“核心”位置。有理由相信艾伦能够通过某种方式影响巨人这一“核心”，从而控制巨人的行为。不过，明显可见，艾伦并不能通过直接刺激的物理方式控制巨人——毕竟艾伦被肌肉组织包裹，动弹不得，甚至在艾尔敏一刀下去之后，也没有做出任何动作。那么，是否能通过化学物质手段控制巨人呢？我们知道，对于人类而言，作为体液调节核心位置的各种激素，是由人体的内分泌腺合成，并直接分泌入血液的。而能够排出体外的，则是由汗腺、唾液腺等所谓外分泌腺所分泌的，但外分泌腺的分泌物并不包含能够调节神经活动的物质（乳腺分泌物含有激素类物质，但对于艾伦来说……这个设定太过奇葩了吧）。并且对于巨人如此巨大的体型来说，化学物质的刺激剂量过于低了。因此，艾伦也不大可能通过分泌化学物质来控制巨人。那么，被束缚的艾伦如何来控制巨人呢？细细回想之下，十余年前，一部也是以人类控制大型战斗生物为题材的动漫作品给了我们启示——EVA中，人类通过神经链接控制EVA的行为，而艾伦，很可能也是通过直接的神经信号控制巨人的行为！（初号机装载插入栓的过程——EVA迷一定对这个场景记忆犹新。）EVA中，人类驾驶员也是被放置于EVA颈部内侧，从位置上来言和人类在巨人中的位置相当接近。在装载插入栓后，驾驶员的位置贴近对于EVA相当重要的核心位置，而艾伦也被贴近于巨人“第二大脑”位置。EVA启动之后，驾驶员可以与EVA进行交互，在异常时刻，驾驶员也会失去对EVA的控制，以至进入暴走状态，而这些是依靠LCL建立起驾驶员和EVA间的神经链接（同步化）来达成的。于此相同的，巨人也能对附着其上的艾伦产生精神影响（12话中艾伦的梦境），同时，巨人也可能失去控制。通过以上对比，我们有理由相信，艾伦可以通过直接的神经链接来达到和巨人的交互。有了上面的推断，那么问题便迎刃而解。我们知道，人类大脑在活动时产生的脑电活动，会在头部皮肤产生变化的电位信号。而这些信号是可以被接收和检测的。事实上，这也正是脑电监测的原理。在现实世界中，人们也发明了依靠脑电信号进行操作的装置。在剧中，艾伦的头面部，被大量肌肉组织包裹，我们有理由相信，这些肌肉组织中，包含着连接艾伦和巨人核心的神经接口。这些接口一方面可以感应艾伦的大脑活动，另一方面也在一定程度上影响着艾伦的思维。在艾伦大脑活动不够剧烈之时，后者更占有支配地位，从而使得巨人化的艾伦在初期一度暴走。但是，在强烈情感的刺激下，强烈的大脑活动压制了巨人自身的影响，使得巨人能够按照人类的意志来行动。当然，关于人类和巨人的关系，从目前来看还有很多尚未解开的谜团。人类对巨人的精神控制是否能够使得人类和巨人间的战争形势发生变化呢？最大的谜团或许是：作者能否把这个故事给说圆了？
四。巨人没有生殖器官他们怎么繁殖的？（蜗牛恐慎入） 作者C.CristataX（为了避免剧透，本文从纯生物学角度出发讨论）巨人没有小JJ真的就不能繁殖么？未必在生物界中，木有小JJ也能繁殖的的生物其实很多，或者，换句话说，JJ不是繁殖的必要条件。例如细菌，细菌主要的方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式：一个细菌细胞细胞壁横向分裂，形成两个子代细胞。还有一类生物，亲代借由细胞分裂产生子代，但是子代并不立即脱离母体，而与母体相连，继续接受母体提供养分，直到个体可独立生活才脱离母体。是一种特殊的无性生殖方式，叫出芽生殖，例如酵母菌、水螅都是采用这种方法。但是当然了，巨人从结构上讲，比起水螅细菌酵母要复杂多了。从巨人的行动方式上看，我们可以认为巨人是一种类似蚂蚁或者蜜蜂的社会性动物，关于这方面论述，可以猛击@Ent 的文章《巨人为何会少女跑？ ——生物学发现巨人》（本帖已发）简单说，就是大部分巨人很可能被不需要生育因为在社会性动物中——不同等级的形态有很明显的差异；而且较低等级的个体不能繁殖，单独存在时智力也接近于零。各种因素都和巨人相当接近。真社会性的动物群体中，只有很少一部分个体拥有生殖能力，其它的个体生殖器发育通常都会被抑制。因此，若巨人是真社会性动物，目前已经出现的巨人木有小丁丁也很好解释了。但是……等等……阿尼，莱纳，胡佛和艾伦都没有表现出明显的社会性，同时……他们都木有小JJ会不会是孤雌生殖呢？我们都知道，很多雌性生物的外生殖器并没有突出体外（不要跟我提斑鬣狗！）。那么……巨人会不会是一个孤雌生殖的物种呢？结合@fengfeixue0219 的文章《人类如何操纵巨人？》人类和巨人之间的关系很可能是寄生虫和宿主的关系，那么，人类和巨人可能是两个不同的物种，也就是说，人类的性别或许和巨人无关……那么……不过如果一个动物能够自由交配而且没有性别调控的能力，在1932年费希尔就证明了，这种动物的雌雄比例应该是1:1动态平衡，因此这点说不通。所以还有一种可能，那就是巨人也许是雌雄同体，而雄性的生殖器平时收在体内……结合@花落成蚀 在“巨人没有消化器官，被他吐出来的人是被包裹着的，包裹着他的东西是什么？看起来像琥珀一样”这个问题里的答案巨人是一个雌雄同体，平时把生殖器收在体内，会分泌粘液……那么，大家有木有想到这个东西有肺类蜗牛是雌雄同体的，有的种类可以独立生殖，但大部分种类需要两个体交配，互相交换精子。结合巨人的骨骼包在体内，也许很可能只是内骨骼类似物，而不是真正的内骨骼，那么，巨人很可能是一种类似乌贼的生物。一旦接受了这种设定……还是……挺带感的嘛
五。三墙之内的土地足够养活100万人吗？ 作者Ent（古生物学博士，科学松鼠会成员）题引以三座城墙内的土地资源真的可以生产制造养活100万人并且装备如此多军队的物资吗？残存的100万人要如何社会分工才能做到社会正常运转，养着一堆贵族如此多士兵，生产这么多资源？以三座城墙内的土地资源真的可以生产制造养活100万人并且装备如此多军队的物资吗？残存的100万人要如何社会分工才能做到社会正常运转，养着一堆贵族如此多士兵，生产这么多资源？要是只剩下最后一座墙的话，人类社会还能维持稳定么？正文按照法国人口分布情况类比的话，是足够的。但是，这里的人口分布和法国一样吗？我觉得是不同的。人类居住区的最外墙，半径是480公里，周长是3000公里。这么长的墙显然是不可能平均分配兵力的。所以人类每道墙设立了4个瓮城用来吸引巨人，其它地区放空。但是……这4个瓮城未免任务太重了吧？平均每个要担负750公里城墙的吸引火力任务啊。是的，四个加起来必须覆盖全部周长，不能留空。假如巨人在附近找不到人的时候不会攻击城墙，那我们根本就不需要冒着人命危险去设立瓮城，外墙一立，大家全躲到巨人感官范围之外就可以了。除非，巨人感知人类的范围其实超级之远，远到数百里之外的瓮城也能发现。而为了让4个城能覆盖城墙上的所有点，瓮城的吸引半径至少要达到367公里——换言之巨人的感知能力至少是：在367公里之外隔墙还能感受到瓮城那么多的人。这不是一个小数字啊。比北京到石家庄还远。这个感知方式最大可能是嗅觉。原因请看文末番外。————————————————————————
听说来玩的都领了T豆！
瓮城里有多少人？已知墙高50米，那么图上看来瓮城的方圆不过三四百米而已。每个街区房屋不超过20座，那么瓮城里房屋也就不超过一千座。怎么说都也不会超过1万人，一个小城镇的规模。……换言之，要保证绝对安全的吸引的作用，在城墙上任意一点处，方圆367公里之内不可有别的比1万人更大的聚落。但是，城墙半径也才480公里啊？这样的话，人类只剩下半径113公里的居住范围了……太惨了。——————————————不过这个条件可以放宽。如果巨人感知到两坨人的时候百分之百一定奔着味儿大的那一组去，那么我们只要保证城墙上任何一点处，瓮城的味儿都比别的聚落大，就行了。这样，在城墙上两个瓮城的中点处，方圆367公里之内，还是不可以有别的比1万人更大的聚落。但随着向瓮城的靠拢，这个圆的范围也相应缩小。最后可居住范围是个四角星形，它的4个角正好是瓮城所在地。大致这样。手头没工具，我就没严格按照公式绘图……这样，“1万人安全区”就是半径113公里的范围的一个圈，以及这个圈外切的十字形。在此之外，不能有任何像样一点的城市。工业都市靠1万城镇人口显然不能支撑，它们也应该都处于安全线之内。其实可以据此得出允许的最大人口密度的分布，并计算出最大可允许总人口的。不过我懒得积分了（喂明明是忘光了吧）。当然这个极限不太可能到达，因为近代农村经济体系已经离不开周围的城市了，没有城镇支撑，靠外的那些地方农业恐怕根本无法正常进行，更多的是荒山野岭吧。可以有数百人级别的小村落，但是在运输科技停留在马的情况下，他们不可能和外界建立有效的沟通，因此等于是自给自足，无法为城市居民和工业体系贡献什么东西。——————————————————现在，外墙破了。大家龟缩到半径380公里的中墙……此时巨人最远距离新瓮城只有290公里了，所以要保证290公里半径内不能有比瓮城更大的居民区。新的安全线是更小的一个十字，其内切圆半径90公里。损失面积大概三分之一。其实还可以接受……但是这样很多原本安全的地方就完全暴露在巨人威胁区之内了。其中有可能包括一些战略要地——比如超硬合金的生产厂，或者农业生产的重要中心城。虽然理想的城市布局应该让所有城都在中心点上，然而直到现代之前，区域发展问题都几乎是听天由命。哪些聚落变成大城市取决于周边的自然地理和经济环境，不听政府规划。更何况，已经一百年和平过去了，普通百姓有几个还记得巨人都是问题……典型近代平民一辈子生活范围也就几公里十几公里，对于方圆数百公里的人类国度，大部分人恐怕一辈子都连墙也没见过，遑论墙外还有巨人这件事情了。所以，还真的不是放弃外围那么简单……外墙丢了可能真的产生严重问题。
—————————接上文—————————番外：巨人如何感知367公里外的人？普通巨人是很笨的。它们表现出的行为似乎只有趋性——哪里有人就往哪走。没有表现出复杂推理的特征。如果它们能在367公里之外被瓮城吸来，靠视觉和听觉都是不可能的，唯一的解释是某种人类释放出来的气味分子。视觉不可能，因为地球是圆的。按照《欲穷千里目，要上几层楼？》这篇文章的公式，要想看到距自己367公里远处，自己必须身高10562米以上。已知最大巨人60米左右，只能看不到30公里远处。听觉也不可能，因为阈值太低了。声音的能量和距离二次方成反比，你我相隔100米的喊话声已经不容易听见了，到了300公里开外强度就成了千万分之一。能听到这么细微的声音而不被周围的环境干扰、不被战斗时的巨大噪音弄聋，实在是难以想象啊。那么最大的可能就是嗅觉了。嗅觉的优点是专一性好，可以对某几个分子超级敏感而对别的分子闻而不见。昆虫依靠外激素可以招来几公里甚至十几公里之外的异性，考虑到人类不管是自身体味也好还是人类活动导致的气味也好都挺大的，巨人在数百公里外探知嗅觉是可行的。PS：《欲穷千里目，要上几层楼？》地址
另附本吧的火器分析贴@饱了1111 【科普向】说打巨人用火器的，其实是对近代武器史不了解的表现。首先所谓为什么说有火枪大炮却不用。首先，近代的火枪大炮跟我们现在认知的的火枪大炮有明显的差距。巨人时期的科技，很多人说是中世纪。其实我觉得里面有些东西，尤其是人们的装束而言，比中世纪还是要先进一点。大概是近代初期17、18世纪。我们姑且再往前延一百年，到了19世纪初期，此刻英军主要使用的步枪，是在拿破仑战争中鼎鼎大名的Brown Bess——褐贝丝，该枪长1．42米，枪管口径0.76英寸，子弹口径0.71英寸。它的效果如何呢？1814年，英国陆军的汉格上校写下一段话： “如果一个士兵的枪膛不是很糟的话(许多都很糟)，可以打中80码外的人形靶，甚至是100码；如果一个士兵在150码外，被敌人用一支平常的枪打伤，那么，他真的非常倒霉；至于想用一支平常的枪，射击200码外的人，你不如改为射击月亮，命中的机会都是一样的。”指望这样命中的精确度能够打中巨人的眼睛，甚至打中巨人的后颈，其结果也可想而知了。这还不是最糟糕的的。这里的射击是人形靶，意味着至少是平射。但是人类除非在高塔里面的防御战，否则肯定是仰射，这意味着，我们必须进一步的削减有效射程，并且还要考虑到铅弹所受重力的因素。这样的话，对于15米级巨人，有效射程即使削减到30—40米，甚至可能只有十几米。那么，到30到40米左右，就能击中巨人并且全身而退了吗？不，尽管英国在18世纪已经采取纸包弹药以利装填，整个程序还是快不起来。按照官方训练手册的记录，Brown Bess前膛燧发火枪发射一次需要经过12个步骤，1834年时英国陆军测试使用雷管的前膛枪时的记录显示，即使是技术纯熟的士兵每分钟射速也不过三发；这还是在没有战斗压力下的成绩。打算调查军团个个是三爷那样不知恐惧为何物的，射速为1分钟三发。那么，在他打出一发之后的时间，大概还有20—40秒钟。打算他有20秒钟时间重新装填，距巨人40米。1秒钟2米，1分钟120米，一个小时也不过才7.2公里而已——这种速度对人来说基本上也只是热身的慢跑。对于巨人而言连散步都不算如果是15米级不过几步就打到了。也就是说，他们唯一能够做的，就是瞄着远方的巨人，无意义的打一枪然后撤退。请问，这样有什么意义？还有一个最大的BUG。巨人的弱点在后颈。后颈长在脖子后面，你要打巨人的脖颈，势必要站在巨人的身后。如果巨人是成群出现的话，你这样等于深入巨人阵中。近代火枪的射击往往伴随着巨响和尘烟，你打一枪把周围的巨人全都引来了。试问枪炮党谁敢开这一枪？！我们再来看看大炮。在拿破仑战争期间，法国的12磅炮和8磅炮以及反法联盟方面的12磅炮有效射程约为800～900米，最大射程2000米左右。法制的6磅炮及联盟方面的3磅、6磅炮有效射程500～600米，最大射程1500米左右。1500米，听上去不错。但是请注意，在完全依据肉眼观察确定的情况下，巨人也恐怕只是一个小点。近代的火炮传奇，是建立在排队枪毙时期，无论我方还是敌方都以方阵密集队形前进的基础之上。在缺乏火控系统，火药也没有被完全标准化的巨人世界，火炮仅仅只能确定大概的射界不射偏就已经很难得。要用原始的瞄准工具，而且把一颗铁球精准的打到巨人的脖颈，唯一的可能是线膛炮，可是，如果用线膛炮，成本不论，光射速就不知道要降低多少！以上所有的估计，都是建立在大炮挂在墙上的基础上的。很明显。如果大炮不在墙上，谁来抬？怎么运？12磅炮重量约两吨，轻一些的野战炮再怎么也要400—500公斤，马勉强可以拖着走，但绝对跑补了。同样还是那个问题，打一炮容易，巨人来了。炮怎么办？前些天，看到有人说在热气球上挂上大炮。不由得呵呵，对他们也许只能永恒的警语：【你行你上啊！】最重要的是，所谓进击的科技发展滞后，在我看来是一种完完全全合理的行为，应该说，能够造枪造炮，已经非常神奇。至于立体机动装置，更是赤裸裸的金手指。近代科技的发展，直接依赖于工业化的进程。我建议大家看一篇穿越文章《临高启明》，里面有详细的讲解武器制造怎么爬科技树。比如说，有人说用枪应该用现代的枪，提高射速和射程。这就必须使用黄色火药，使用雷汞，替代黑色火药。可是最早的黄色火药之一的苦味酸，最初是用来做染料的——也就是说，如果没有发达的染料工业和化学工业，搞几台立体机动装置还可能，所谓的先进火器装备完全是痴人说梦。
这里简单说说，为什么爬不上去科技树。第一，没资源。近代的所有工业进步都是建立在一个基础之上的，那就是从全球掠夺而来的丰富的资源。不要看巨人的地盘也有一个法国大，其实屁用不顶。为什么，艾伦第五话一句话封死了，“盐不是宝山来的吗？”我的小伙伴都惊呆~\(≥▽≤)/~啦啦啦，连最基本，最泛滥的化工原料之一的粗盐都缺。你还能做个啥？第二，没市场。如上所述要军工发展，首先得要民用工业上到一定台阶。民用工业上到一定台阶需要什么呢？首先，得有足够的劳动力，其次，更主要的，要有足够的需求和市场。再看巨人世界。劳动力不说了，就算城市不陷落，撑死两百万。外墙陷落了，男女老少全去种田都得吃糠咽菜，哪里来的劳动力给你干活？市场和资本就更扯淡了。巨人的世界之外没有已知人类，不存在所谓的贸易。两百万的人，左右都能自给自足。真的搞出工业革命来，生产出的东西卖给谁？生产出三十米长的衣服卖给巨人？
八。巨人的牙齿初步研究 作者熊猫牙疼 口腔医学硕士，科学松鼠会成员进击的巨人实在太火了所以忍不住也追到16级虽然大家都更关心三笠女神的美貌和腹肌....但是首先吸引我的居然是巨人那一口牙齿这件事情我会到处乱说？看了16级各种各样的巨人吃人场景决定无聊地研究一下巨人的牙齿到底是不是专门进化出来吃人的按照设定巨人应该只有人类一种食物那么他们的生理结构应该非常适应进食人类不过看起来似乎并不是这样的....初步的分析了一下，欢迎吐槽和提供更多真相图片....目前感觉是越低级的巨人与人类越相似至于50米巨人，铠之巨人，艾伦巨人跟人类的差异会更大但是越高级的巨人似乎牙齿都只剩下切牙一种结构也就是丧失了咀嚼功能目前还不明白这种设定的原因....
----接上----附上原作者补充内容简单做了一个巨人牙齿的差异对比总结，从可以搜集到的资料可以看出来：1.巨人的牙齿数量随着身高数量级增加，到了10米巨人差不多到达顶峰2.巨人的牙齿从多形态（切牙，尖牙，双尖牙，磨牙）逐渐转变为单一形态（ 切牙），这个和剧中巨人吃人只咬不嚼，吐出来是较完整的块状躯体项符合。但是为毛50米巨人又出现了磨牙？很可能的是50米巨人是跟艾伦巨人一样是人类变成的，而且这种巨人化的状态不稳定（可能跟艾伦父亲埋藏在地下室的秘密有关，猜测应该是某种药剂）3. 由于50米巨人和铠之巨人在突破3壁中起到了至关重要的作用，而且这两种巨人很可能是人类巨人化而成，推测整个故事的真相最后应该是一个人类之间的阴谋，一群人通过巨人作为工具来实现统治人类，或者是达到清洗人类，优化人种之类的目的。巨人应该是人种优化研究过程中的某些失败产品，而又刚好发现可以当作武器使用，所以释放出来造成现在的局面。4. 鉴于巨人只吃不消化，而且还会再把吃过的人类吐出来，怀疑这些被吃掉的人最后被搜集起来作为生产巨人的材料了5.推测在墙壁内的人类世界之外，还有另一个控制以及负责生产巨人的人类世界6.预测艾伦最后的对手会是他父亲.....（先放这里）
纯技术暂时就这么多 会继续搜集跟进 谢谢大家支持 另附点有意思的小问答问题一：怎样在科学地（或貌似科学地）解释《进击的巨人》中艾伦变成巨人的过程？答：如图通过膨胀反应解释是最合理的吧，比如法老之蛇，然后再吸收空气中的元素增加重量吧问题二：为什么《进击的巨人》中猎杀巨人用的是美工刀？那两把大号的美工刀是怎么回事？如果主要作用是用来切割而不是直刺，弧形会比直线型更合适也更坚韧吧？还有从很多画面可以看到，巨人的弱点必须用两把刀呈一定角度切割下后颈的一大块肉，那万一只有一把刀怎么办？还有那个美工刀上的线槽啊，我本以为是使用压缩气体扩大伤口用的。（现实中有这玩意，很暴力，一时找不到图。）但是不是刺入根本没用啊，那为毛要刻上那么多线槽啊，不影响强度吗？答：美工刀的特点：1.相对刀身，切割路径长而直，这要求刃动方向与切割路线恒平行（弯刀是切点平行）。2.美工刀身上折线设计是方便遇阻力时迅速折断，起保护作用。让我们来看看如何切肉：1.肉的走向是垂直于身高方向，那么最合适的切割路径是左右直线，而非上下直线。2.肉较长，弯刀要一次切全长需要大弯径，糙哥的骇人的臂力，所以应该是直刀利用前冲惯性优雅划过，才是文青的范儿~。3.切口长且深，刀片又薄，我们可爱的肉肉稍微长点小茧，阻碍下，弯曲的小刀就如弹弓般把主角当人肉炮弹了。4. 因为3的存在，我们的刀兄应该随时为我们折服，不折也不行~~（ˇ＾ˇ）5.最后兵长为什么要螺旋切——这时兵长相当于人肉锯片了，两把刀相当于前后两齿，拉开时间差，减小阻力，提高速度~大约0.1秒吧，不过每转一圈就得重新插入一次，切点必须分毫不差，真是变态问题三：进击的巨人里面的巨人如果来到现代会怎么样？答：7米级甚至更低？步枪打穿咽喉破后颈15米级？2-3辆汽车为一组，包围之，射击角度最好的一组用车载机枪对着后颈来几发，不信死不了。当然直升机永远是首选。奇行种？对着腿来一发致残，或者闪光弹致盲，然后随便玩60米级？为你特制个收集气体的气罐吊在直升机下面，反正就你一位，VIP服务哦亲铠之巨人？你喜欢尾稳脱壳还是聚能装药？同上，VIP服务哦亲女巨人？你指望人类派出凹凸曼啊变形金刚什么的和你近战？另外城市地形下狙击手通吃以上各种靠巨人海防备狙击手？想法不错哦空知英秋巨人，奖励你和你的巨人海烟雾弹一箱（你知道什么是热感应瞄准镜吧？还有夜视仪？）
附果壳里很火的图一张…
不管你信不信，我反正信了。（真实的我：尼玛，字太多了，我眼睛的度数绝对加深了）
我居然全都很认真的看了……【头疼中……
虽然看不懂，但赶脚很厉害的样子⊙﹏⊙
拖进@尛旭爱武艺
@試xing炼魇
又是益智类的帖子！！！气死我了！！！
看完了就是觉得高手在民间啊
妈呀。。。。。。。。物理课还没学。。。完全看不懂。。。
马克先。。。留着以后慢慢看。。。好多。。。(o゜▽゜)o☆
点开被 巨人为何会少女跑
的标题笑尿了………………
。。。爹地早
这么有内涵= =
完全没看懂【智商捉鸡啊
这种高智商的要慢慢理解 扣子太伟大了
--军训中 苦逼中
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