以魔法少女QB的黑科技，不能畢業的研究生可以放出多少能量?
- 動漫物理
- 撰文者：關旭佑
- 發文日期：2017-11-25
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(本篇有雷!) 最近坑好肝滿的魔法少女小圓外傳MGO終於開服了，這個之前造成話題的暗黑動畫把魔法少女從以往散播歡樂散播愛的角色，變成了不小心就會斷頭的危險職業。而邀小蘿莉許下願望成為魔法少女的QB[1]，原來只是個想收割能量的陰險生物。而魔法少女小圓的故事設定似乎與簽下去的研究生生活有類似的情況。如同故事中魔法少女失去希望後就會轉變成魔女，一個有著理想與願望的新鮮研究生，經歷過各種失敗與data生不出來後，最後沒辦法畢業而成了研瑞[2]。那我們來看看如果以進入研究所為條件與QB簽約的研究生，成為研瑞時，會放出多少能量?
一開始先來複習故事設定吧，QB在動畫第九集中說明了牠的目的: 為了避免宇宙的熱寂。『熱寂』這個名詞得要從熱力學開始說明。熱力學第二定律告訴我們，熱量不能完全轉換成作功而不產生其它影響。高溫處的熱量作功時，其中會有一部份熱量會流向較低溫的地方(如同在引擎中，燃燒汽油一定會有部分的熱量逸散到更低溫的部份)，而這些在低溫處的熱量就不容易用來作功了，因為要作功又需要放出熱量到更低溫的地方。因此，如果現在有一個與外界沒有能量交換的封閉系統，其中包含有許多小的系統，這些小系統間互相有能量的轉換。那麼當能量轉換來轉換去許多次後，小系統可做功的能量就愈來愈少，最後沒有了。由於宇宙被視為一個封閉系統，套用上面的論述，宇宙中最後就會沒有可做功的能量[3]，此時的狀態就稱為『熱寂』—一種宇宙終結的可能方式。
而QB所在的外星文明想要避免宇宙的死亡，因此發明出一種技術，這種技術可以把人類絕望時，情感的波動轉換為能量(雖然很扯，不過請暫且相信一下，不然戲演不下去了)，以避免熱寂。但是如同剛剛所說，熱力學第二定律是不能違反的，封閉系統的可做功能量只會變少，所以QB 想要阻止熱寂也必須要有方法從宇宙外取得能量[4]。因此除非科幻的認為QB是來偷走能量的另一個宇宙的居民，不然如果牠跟地球處在同一個宇宙中，那看來騙小蘿莉的行為是徒勞無功的。(QB:我沒騙，是妳們沒問啊)
那假設QB真的是外宇宙人，也真的能從絕望中抽出可用的能量來使用，那麼牠從不能畢業的研究生身上可以抽出多大的能量? 動畫裡有說明魔女變化時能放出的能量，比人一生消耗的能量還要多，那麼我們可以先用人一生消耗的能量來估算一下。當然由於能量不滅，所以能量不是真的被”消耗”了。從剛才提過的熱力學來說，生命體也可以視為一個熱力學系統，因此也有可以作功的能量將愈來愈少的問題，這對於維持日常活動與新陳代謝是大危機。幸好生命體不像宇宙這麼封閉，我們只要張嘴就可以拯救肚子(的熱寂)。因此，想要活著就得吃，從生物系統外取得能量(全都是QB)。所以依公布的營養表4，男女每天大概需要吃入2000大卡，也就是8400000焦耳左右的能量。這樣子過了一生，就會吃了兩千億焦耳的能量。所以看來陷入絕望的研究生壞掉的時候，QB抽出的能量至少可以讓研究室的某電腦[6]多跑個4000天左右吧(看來能多發好幾篇paper了)，看看七海八千代拼了七年也沒變魔女，所以念七年也是沒問題的。
啥?你比較想知道實際上要怎麼做才能變魔法少女嗎？請找ARuFa[7]
[1]萌娘百科：https://zh.moegirl.org/zh-hant/QB娘
[2]人瑞是活很久的人類，研瑞是念很久的研究生。
[3]這只有考慮熱力學而已。宇宙是重力系統，又正在加速膨脹，而且還很多尚不清楚的效應，所以還不知道宇宙是不是會這樣子完蛋。
[4]如果能從系統外面取得能量，其實就不算是真正的封閉系統了。
https://www.hpa.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeid=544&pid=725
[5]以一台600瓦的主機來大略估算。
(200000000000焦耳)÷(600瓦)÷(86400一天秒數) ≈ 4000 天
[6]新房角度（SHAFT角度）：超越人類極限地 將頭部向後方轉並且與自身脊椎骨形成45°夾角
[7]ARuFa為一名日本部落客
https://forum.gamer.com.tw/C.php?bsn=60084&snA=201859
看來這次他又正常發揮中惹XD
我還要看其他的動漫物理：為什麼動漫裡的超強角色多是光頭佬?
一開始先來複習故事設定吧，QB在動畫第九集中說明了牠的目的: 為了避免宇宙的熱寂。『熱寂』這個名詞得要從熱力學開始說明。熱力學第二定律告訴我們，熱量不能完全轉換成作功而不產生其它影響。高溫處的熱量作功時，其中會有一部份熱量會流向較低溫的地方(如同在引擎中，燃燒汽油一定會有部分的熱量逸散到更低溫的部份)，而這些在低溫處的熱量就不容易用來作功了，因為要作功又需要放出熱量到更低溫的地方。因此，如果現在有一個與外界沒有能量交換的封閉系統，其中包含有許多小的系統，這些小系統間互相有能量的轉換。那麼當能量轉換來轉換去許多次後，小系統可做功的能量就愈來愈少，最後沒有了。由於宇宙被視為一個封閉系統，套用上面的論述，宇宙中最後就會沒有可做功的能量[3]，此時的狀態就稱為『熱寂』—一種宇宙終結的可能方式。
／人◕ ‿‿ ◕人＼和我簽下契約，成為魔法少女(研究生)拯救世界吧!
簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦....
而QB所在的外星文明想要避免宇宙的死亡，因此發明出一種技術，這種技術可以把人類絕望時，情感的波動轉換為能量(雖然很扯，不過請暫且相信一下，不然戲演不下去了)，以避免熱寂。但是如同剛剛所說，熱力學第二定律是不能違反的，封閉系統的可做功能量只會變少，所以QB 想要阻止熱寂也必須要有方法從宇宙外取得能量[4]。因此除非科幻的認為QB是來偷走能量的另一個宇宙的居民，不然如果牠跟地球處在同一個宇宙中，那看來騙小蘿莉的行為是徒勞無功的。(QB:我沒騙，是妳們沒問啊)
怎麼還沒辦法畢業，我真是個笨蛋啊... 用新房角度[5]看著老闆這樣說也許可以比較快畢業XD
那假設QB真的是外宇宙人，也真的能從絕望中抽出可用的能量來使用，那麼牠從不能畢業的研究生身上可以抽出多大的能量? 動畫裡有說明魔女變化時能放出的能量，比人一生消耗的能量還要多，那麼我們可以先用人一生消耗的能量來估算一下。當然由於能量不滅，所以能量不是真的被”消耗”了。從剛才提過的熱力學來說，生命體也可以視為一個熱力學系統，因此也有可以作功的能量將愈來愈少的問題，這對於維持日常活動與新陳代謝是大危機。幸好生命體不像宇宙這麼封閉，我們只要張嘴就可以拯救肚子(的熱寂)。因此，想要活著就得吃，從生物系統外取得能量(全都是QB)。所以依公布的營養表4，男女每天大概需要吃入2000大卡，也就是8400000焦耳左右的能量。這樣子過了一生，就會吃了兩千億焦耳的能量。所以看來陷入絕望的研究生壞掉的時候，QB抽出的能量至少可以讓研究室的某電腦[6]多跑個4000天左右吧(看來能多發好幾篇paper了)，看看七海八千代拼了七年也沒變魔女，所以念七年也是沒問題的。
啥?你比較想知道實際上要怎麼做才能變魔法少女嗎？請找ARuFa[7]
[1]萌娘百科：https://zh.moegirl.org/zh-hant/QB娘
[2]人瑞是活很久的人類，研瑞是念很久的研究生。
[3]這只有考慮熱力學而已。宇宙是重力系統，又正在加速膨脹，而且還很多尚不清楚的效應，所以還不知道宇宙是不是會這樣子完蛋。
[4]如果能從系統外面取得能量，其實就不算是真正的封閉系統了。
https://www.hpa.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeid=544&pid=725
[5]以一台600瓦的主機來大略估算。
(200000000000焦耳)÷(600瓦)÷(86400一天秒數) ≈ 4000 天
[6]新房角度（SHAFT角度）：超越人類極限地 將頭部向後方轉並且與自身脊椎骨形成45°夾角
[7]ARuFa為一名日本部落客
https://forum.gamer.com.tw/C.php?bsn=60084&snA=201859
看來這次他又正常發揮中惹XD
我還要看其他的動漫物理：為什麼動漫裡的超強角色多是光頭佬?