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作者：水龙吟
这部电影讲述了一个老人曾经与老伴约定去一座坐落在遥远南美洲的瀑布旅行，却一直未能成行，直到老伴去世后政府要强拆自己的老屋时，他才决定带着屋子一起飞向瀑布，与路上结识的小胖子罗素一起冒险的经历。《飞屋环游记》是皮克斯动画的第十部动画电影，上映即席卷全球。这部电影获得当年奥斯卡最佳年度动画长片，最佳原创配乐，2010年金球奖最佳原创配乐……电影中最经典一幕非主人公老爷爷气球房子飞升起的那一瞬间莫属了。当满载回忆的屋子升上天空的这一刻，成了众多影迷心中的经典一幕，美好的事物总是那么令人向往。而在动漫世界里，这些光怪陆离的想法都可以被实现。那么，我们今天就来聊一聊，如果将动漫中的场景搬到现实，要使一座木屋飞上天空，到底需要多少只气球呢？电影《飞屋环游记》里，卡尔用大簇五颜六色的气球，打造了世界上独一无二的飞屋。在一个访谈节目中，电影的主创介绍说《飞屋环游记》里面的设计的气球数目是“20622”。这可能吗？要想知道两万个气球可以载重多少，需要先知道一只气球可以承重多少。现实生活中，节日、生日等庆典常见的漂浮在空中的气球一般有氢气球和氦气球两种，但因为氢气比较危险，可能引发爆炸等，目前最常用的往往是氦气球。那么，让我们做个最理想的简化，忽略气球本身的重量以及绳子的重量，一只气球充满氦气以后直径大约有 30cm 大小，那么体积约为 14L。因为氦气密度（p1=0.1786g/L）小于空气密度（p2=1.295g/L），简单地分析一下受力就可以知道，氦气的重力向下，空气的浮力向上，结果是合力的方向向上，大小为F=mg=（p2-p1）gV，这里 V 为气球的体积，g 为重力加速度，大约是 9.8m/s2。因此一只氦气球大约可以承重（即 m）15g。那么 2 万只气球可以支撑大约 300kg，这只相当于几个人的体重。进一步推算，我们大约需要 7 万只气球才能让一辆小轿车飞上天，要拉动一座正常的房子，恐怕就需要十几万只气球了。这些都是在最理想的情况下做出的估算，还忽略了绳子的重量和气球本身的重量。事实上，根据材质厚度的不同，气球的重量为 1~3g，而电影中为了让两万多只气球同时悬挂在屋顶，必须要用到长而坚韧的绳子，因此绳子的重量也很难忽略，粗略估计平均绳长约 10m，则每根气球下的绳子重量约 2g。这样算下来，一只气球的承重只有 11g左右了。如果我们再考虑到高空中气压会下降，空气密度变小，因此浮力就会变小，那么我们就需要更多的气球，才能让卡尔的房子飞起来，飞往梦中的天堂瀑布。事实上，并不是只有我们才较真。出品人皮克斯动画工作室在设计电影的时候已经想到了这个并不算复杂的计算过程，皮克斯的结果是“至少需要 10 万只气球（和我们最简化的计算结果很接近）才能产生足够小屋飞起的浮力”，但是为了更好的视觉效果，才只做了 2 万只。或许，这就是梦想与实际的差别，又或许，皮克斯是想告诉我们——合上计算器后，别忘了：有时候，数字也不是那么重要。最后，关于在现实中，气球能不能带着房子飞上天空的问题，2011年3月5日，美国国家地理频道和一个由科学家、工程师和两个世界顶级热气球飞行员的组成的团队成功将电影中的飞屋带到了现实中。这个飞屋约25平米，由300个特制的直径约2.5米的充满氦气的彩色探空气球（Weather Balloon）将其拉升到空中，这座飞屋在空中飞行了约1个小时，飞行高度约1万英尺（3048米），创造了一项新的最大簇气球飞行世界纪录。文源：《不敢问希区柯克的，问S先生吧：论一部电影的科学修养》，略有删改
作者：水龙吟
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