空手接游轮徒手停火车 蜘蛛侠的蛛丝真的那么厉害？

现实中的蛛丝和电影里相比毫不逊色

　　不过你可能会说，这毕竟是科幻大片中的桥段，电影想怎么拍就怎么拍，不过是导演和编剧一拍脑门的事，现实世界中的蜘蛛丝随便拿一根竹竿就能把它挑断，怎么可能有这么结实？其实，自然界中的蜘蛛丝的结实程度和影片中的比起来可以说是毫不逊色，它之所以很容易就被挑断，原因只有一个——太细了！

六种蛛丝以及蛛丝上悬挂的用于捕捉猎物的粘性液滴（图片来源：参考文献[1,2]）

　　上图分别为艾蛛（Cyclosa turbinate）、三带金蛛 （Argiope trifasciata）、 金蛛（Argiope aurantia） 以及只在国外分布的三种蜘蛛的蛛丝在显微镜下的图片。

　　蜘蛛丝的直径一般不到0.01mm（10微米），比我们的头发丝还要细上四五倍，所以总是给人一种吹弹可破的印象。它的直径已经超出了我们肉眼所能看到的最小尺寸。其实，我们日常所见到的蜘蛛丝并不只是裸露的纯蜘蛛丝，而是表面挂满了蜘蛛分泌的用来捕获食物的粘性液滴。

　　当蜘蛛丝变得足够粗时，效果就截然不同了。蜘蛛丝具有高达的断裂强度，是人体骨骼的135倍，高强度合金钢的25倍，钻石的6倍。比我们目前已知并应用的所有天然丝和人造丝的断裂强度都要大。拿同样粗细的蜘蛛丝和钢丝进行拉伸试验，扯断蜘蛛丝所需的能量比扯断钢丝所需的能量要足足大上100 倍。

　　以我国特有的十字园蛛为例，有研究表明，当它的蛛丝达到和铅笔一样粗时，甚至可以拉住一架自重180吨、正以每秒80米速度降落的波音747飞机！

十字园蛛（图片来源：https://www.veer.com/photo/132680760）

　　蜘蛛侠徒手停火车需要多大拉力？

　　我们进一步以《蜘蛛侠2》中最为经典的片段——蜘蛛侠徒手停火车为例。来自英国莱斯特大学的詹姆斯•福斯特等人计算了在这一过程中，蜘蛛侠的蛛丝所需要承受的拉力。

　　他们以一辆4节R160型号的纽约地铁为模型进行计算，每节车厢满载为246人，四节车厢的车和人的总重量大约为200吨。影片中的地铁正在全速行驶，时速约为24米/秒，蜘蛛侠大概在50秒内将它平稳安全地停下，这需要蛛丝给它30万牛顿的拉力。以下图中蛛丝之于蜘蛛侠手臂的比例可以大致估算出：蛛丝的直径大概为1.75毫米，由此可以算出，蜘蛛侠的蛛丝的拉伸强度至少为3.12×1010 Pa，是人体骨骼的240倍，高强度合金钢的45倍，钻石的11倍！

（图片来源：http://app.tongbu.com及作者制作）

　　虽然这一强度要求的确超出了普通蜘蛛丝强度的最大值，但也并不是完全把蜘蛛家族所有成员“按在地上摩擦”，达尔文树皮蛛就完全能hold住。

达尔文树皮蛛（图片来源：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bark_Spider_2011.jpg）

　　蜘蛛中最强的织网王者：达尔文树皮蛛

　　达尔文树皮蛛发现于马达加斯加的Andasibe-Mantadia国家公园，并于2009年以生物学家达尔文的名字命名，以此来纪念他的代表作《物种起源》发表150周年。

　　达尔文树皮蛛吐的丝强度达到了12×1010 Pa。如果说普通蜘蛛的蛛丝强度在目前已知的所有天然丝和人造丝中难觅对手，那达尔文树皮蛛的蛛丝强度已然到了独孤求败的程度。这种蛛丝的硬度是杜邦公司生产的人造纤维材料凯夫拉（广泛用于坦克、装甲车以及防弹衣）的十倍，几乎可以同时逼停四辆影片中的地铁。达尔文树皮蛛还编织出了所有蜘蛛中最大的网，宽度达到了25米。而你可能会觉得这种蜘蛛一定是个庞然大物，实则不然，雌蛛身长不到2cm，只有指甲盖般大小；雄蛛的体积就更小了，只有雌蛛的五分之一。