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What if 釣魚科學實驗 · 第 3 集

旗魚真實速度約每秒 8 公尺加倍後是假設推算真的事實附出處

如果河豚的游速每秒加倍?第 7 秒追過旗魚、第 31 秒撞上光速

從每秒 10 公分開始每秒加倍:第 7 秒追過真實的旗魚、第 12 秒超過音速、第 31 秒碰到光速上限。

影片畫面:第 10 秒,河豚衝出海面追過高鐵,時速 369 公里
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。

內容查核:2026-11-12 · 同題短影音:Instagram ↗

先說結論

這集是假設:河豚的游速每秒加倍。真的事實是被追過的那些東西:研究測到的旗魚每秒約 8.3 公尺、黑鮪魚時速約 70 公里、音速、流星速度;第幾秒追過是我們算的。

最意外的是旗魚:傳說時速 120 公里,研究認為牠真的大約每秒 8 公尺。

規則:每秒游 10 公分的河豚,速度每秒加倍

假設牠一開始,每秒游 10 公分。之後每秒速度 ×2:第 t 秒是 0.1 × 2ᵗ 公尺/秒;算動能時假設河豚 1 公斤。這些都是前提,不是事實。

  • 河豚靠鰭划水,本來就游得慢。研究拍攝河豚穩定游泳,發現牠主要用胸鰭、背鰭、臀鰭推進,身體不擺動(Li 等 2018,Ocean Engineering〈Multi-fin kinematics and hydrodynamics in pufferfish steady swimming〉)。
  • 第 4 秒,已經比你走路還快:每秒 1.6 公尺,一般人自然步行約每秒 1.25 公尺(約時速 4.5 公里)。

第 7–9 秒:追過旗魚、黑鮪魚,和傳說中的旗魚

  • 第 7 秒,比研究測到的旗魚還快。每秒 12.8 公尺。Svendsen 等 2016(Biology Open 5:1415)用肌肉收縮時間和擺尾幅度推算,旗魚最高約每秒 8.3 公尺;
  • Marras 等 2015 年的實測約每秒 8.19 公尺。
  • 第 8 秒,比黑鮪魚還快。時速 92 公里;
  • 黑鮪魚常見說法是時速約 70 公里(43–45 英里,Ocean Conservancy、Florida Museum),量測方法沒寫清楚,所以寫「約」。
  • 第 9 秒,連傳說時速 120 公里的旗魚,也被追過了。時速 184 公里。舊估計說旗魚、黑皮旗魚約每秒 35 公尺(時速 120 多公里),但 Svendsen 2016 指出,
  • 魚的速度到每秒 10–15 公尺,魚鰭附近就會產生空蝕(水被扯出氣泡),所以研究認為舊說法不太可能,影片才叫它「傳說」。

第 10–17 秒:高鐵、音速、子彈,到了能飛出地球的速度

  • 第 10 秒,比高鐵還快(時速 369 公里,台灣高鐵最高營運時速約 300 公里)。第 12 秒,超過音速(每秒 410 公尺,空氣中音速約 343 公尺,20°C)。
  • 第 14 秒,比步槍子彈還快(每秒 1,638 公尺,常見步槍子彈初速約 900–1,000 公尺),也超過海水中的音速(約每秒 1,500 公尺)。

第 17 秒,已經能逃出地球了……但牠是魚,牠堅持待在海裡。每秒 13.1 公里,超過地球脫離速度每秒 11.2 公里(NASA)。從這裡開始,影片假設牠貼著海面繞地球跑。

影片畫面:第 10 秒,河豚衝出海面追過高鐵
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。
影片畫面:第 17 秒,河豚每秒 13 公里,已經能逃出地球,但堅持待在海裡
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。

第 17–25 秒:跟流星一樣快,撞到的海水瞬間汽化

  • 跟流星衝進大氣一樣快,牠全身燒了起來。流星進入大氣的速度約每秒 11 公里(脫離速度)到 72–74 公里,常見 15–35 公里(arXiv 2011.07775;
  • Adelaide 大學論文記錄到 72.8)。河豚在第 17–19 秒是每秒 13–52 公里。第 20 秒(每秒 105 公里),比任何流星都快。
  • 研究認為,這種速度撞到的海水,會瞬間汽化。一篇天文研究估算:每秒 5 公里的撞擊,每個水分子約得到 2 電子伏特,而汽化只要約 0.4 電子伏特,水變成過熱蒸氣;
  • 每秒 15 公里會變成電漿(arXiv 2007.12480)。

第 22 秒,繞地球一圈只要一分半(赤道 40,075 公里 ÷ 每秒 419 公里 ≈ 96 秒)。牠經過的地方,衝擊波一路往岸上推(畫面示意)。第 25 秒,已經是光速的 1%。

影片畫面:第 19 秒,每秒 52 公里,研究認為這種速度撞到的海水會瞬間汽化
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。蒸氣牆是示意。
影片畫面:第 23 秒,從太空看台灣,海面上一道道蒸氣尾跡,繞地球一圈只要一分半
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。地形:NOAA ETOPO 2022。

第 27–29 秒:動能超過廣島原子彈,撞到的原子核發生核反應

  • 第 27 秒,牠的動能超過一顆廣島原子彈;如果撞上陸地,就是核爆等級的爆炸。
  • 1 公斤、光速 4.5% 的動能 (γ−1)mc² 約 9×10¹³ 焦耳,廣島原子彈約 15 千噸 TNT(6.3×10¹³ 焦耳)。第 28 秒,牠從台北外海劃過,夜空被一道光劃亮(畫面示意)。
  • 第 29 秒,按照物理,牠撞到的原子核會直接發生核反應。光速的 18% 時,每個核子的動能約 15 MeV,高於輕原子核之間的庫侖障壁(約數 MeV)。
  • 牠變成一道刺眼的光,一秒繞地球超過一圈(40,075 公里 ÷ 每秒 53,700 公里 ≈ 0.75 秒)。
影片畫面:第 27 秒,河豚以光速 4% 劃過亞洲,如果撞上陸地就是核爆等級的爆炸
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。

第 30–31.5 秒:星光變藍、時間變慢,撞上光速

第 30 秒,光速的 36%:前方的星光擠成一團、還變藍了。狹義相對論的光行差讓前方的星光聚攏,都卜勒效應讓前方變藍、後方變紅。

  • 第 31 秒,我們的 1 秒,牠只過了 0.7 秒;從外面看,牠還被壓扁了。這是相對論。
  • 速度到光速的 71.6%,γ = 1.43,所以牠的時間走得只有我們的 70%,沿前進方向的長度也收縮到 70%。牠的動能約 600 顆廣島原子彈(3.9×10¹⁶ 焦耳)。
  • 光速,是宇宙的速度上限。有質量的東西永遠到不了光速。
  • 影片最後一句「按照相對論,如果比光還快……就可能回到過去」是相對論裡超光速會違反因果的推論,影片用它把畫面倒轉、接回第 0 秒。
  • 至於「速度很快會不會變成黑洞」:不會,是不是黑洞不隨觀察者的速度改變,所以影片不這樣寫。
影片畫面:第 31 秒,兩個時鐘,我們的時鐘走 1.80 秒時河豚的時鐘只走 1.26 秒,我們的 1 秒牠只過了 0.7 秒
同題短影音畫面:Blender 自行建模的示意,河豚、旗魚、鮪魚照實拍照比例手調,沒有 AI 生成的魚。

逐句對照:哪些是真的,哪些是假設推算

影片每一句字幕都拆在下面。被追過的速度是真的事實;「第幾秒追過」、動能、核反應、時間變慢的倍數,都是照「每秒加倍」算出來的。

  • 真的事實:世界上真的量到、查得到出處的數字,例如魚的速度、紀錄、規格。
  • 研究推論:研究或物理原理推得出來、但沒有人真的做過這個實驗的結論。
  • 假設前提:這集故意設定的條件(每秒加倍、起點多少),現實中不會發生。
  • 假設推算:照假設前提,用公式算出來「第幾秒會發生什麼」;只有在假設成立時才成立。
  • 劇情:為了好看加的情節,沒有數字。
  1. 第 0 秒假設前提

    如果河豚的游速,每秒加倍?假設牠一開始,每秒游 10 公分。

    第 t 秒速度 0.1 × 2ᵗ 公尺/秒;動能用河豚 1 公斤。

  2. 第 2 秒真的事實

    河豚靠鰭划水,本來就游得慢。

    Li 等 2018(Ocean Engineering):河豚用胸鰭、背鰭、臀鰭推進,身體不擺動。

  3. 第 4 秒真的事實

    已經比你走路還快。

    一般人自然步行約每秒 1.25 公尺(約時速 4.5 公里,多項研究 1.1–1.3);第 4 秒=1.6 公尺/秒。

  4. 第 7 秒真的事實

    比研究測到的旗魚還快。

    Svendsen 等 2016(Biology Open)估計約每秒 8.3 公尺;Marras 等 2015 實測約 8.19。第 7 秒=12.8 公尺/秒。

  5. 第 8 秒真的事實

    比黑鮪魚還快。

    黑鮪魚約時速 70 公里(43–45 英里,Ocean Conservancy、Florida Museum,量法不明);第 8 秒=時速 92 公里。

  6. 第 9 秒真的事實

    連傳說時速 120 公里的旗魚,也被追過了。

    舊估計約每秒 35 公尺(時速約 126 公里),Svendsen 2016 認為不太可能:10–15 公尺/秒就會空蝕。第 9 秒=時速 184 公里。

  7. 第 10 秒真的事實

    比高鐵還快。

    台灣高鐵最高營運時速約 300 公里(行政院);第 10 秒=時速 369 公里。

  8. 第 12 秒真的事實

    超過音速。

    空氣中音速約每秒 343 公尺(20°C);第 12 秒=410 公尺/秒。

  9. 第 14 秒真的事實

    比步槍子彈還快。

    常見步槍子彈初速約每秒 900–1,000 公尺(5.56 公釐約 940);第 14 秒=1,638 公尺/秒。

  10. 第 17 秒真的事實

    已經能逃出地球了……但牠是魚,牠堅持待在海裡。

    地球脫離速度每秒 11.2 公里(NASA);第 17 秒=每秒 13.1 公里。「堅持待在海裡」是假設前提。

  11. 第 17–19 秒真的事實

    跟流星衝進大氣一樣快,牠全身燒了起來。

    流星進入大氣約每秒 11–72 公里(arXiv 2011.07775;Adelaide 大學論文 72.8);第 17–19 秒=每秒 13–52 公里。

  12. 第 19 秒研究推論

    研究認為,這種速度撞到的海水,會瞬間汽化。

    arXiv 2007.12480:每秒 5 公里的撞擊,每個水分子約得 2 eV,汽化只要約 0.4 eV;每秒 15 公里會變成電漿。

  13. 第 20 秒真的事實

    比任何流星都快。

    流星上限約每秒 72–74 公里;第 20 秒=每秒 105 公里。

  14. 第 22 秒假設推算

    繞地球一圈,只要一分半。

    赤道 40,075 公里 ÷ 每秒 419 公里 ≈ 96 秒。

  15. 第 24 秒劇情

    牠經過的地方,衝擊波一路往岸上推。

    超音速物體會產生衝擊波(同音爆的物理);畫面是示意。

  16. 第 25 秒假設推算

    已經是光速的 1%。

    第 25 秒=每秒 3,355 公里 ≈ 1.1% 光速。

  17. 第 27 秒假設推算

    牠的動能,超過一顆廣島原子彈。如果撞上陸地,就是核爆等級的爆炸。

    (γ−1)mc²,1 公斤、0.045 倍光速 ≈ 9×10¹³ 焦耳;廣島約 15 千噸(6.3×10¹³ 焦耳)。

  18. 第 28 秒劇情

    牠從台北外海劃過,夜空被一道光劃亮。

    畫面示意。

  19. 第 29 秒假設推算

    按照物理,牠撞到的原子核會直接發生核反應。牠變成一道刺眼的光,一秒繞地球超過一圈。

    0.18 倍光速時每個核子的動能約 15 MeV,高於輕原子核之間的庫侖障壁(約數 MeV);40,075 ÷ 53,700 ≈ 0.75 秒繞一圈。

  20. 第 30 秒研究推論

    光速的 36%。前方的星光,擠成一團、還變藍了。

    狹義相對論:光行差讓前方星光聚攏,都卜勒效應讓前方變藍。

  21. 第 31 秒假設推算

    我們的 1 秒,牠只過了 0.7 秒。從外面看,牠還被壓扁了。這是相對論。

    0.716 倍光速,γ = 1.43,1/γ = 0.70:時間變慢、長度收縮到 70%。

  22. 第 31 秒假設推算

    牠的動能,約 600 顆廣島原子彈。

    3.9×10¹⁶ ÷ 6.3×10¹³ ≈ 618。

  23. 第 31.5 秒真的事實

    光速,是宇宙的速度上限。

    狹義相對論:有質量的物體不能到達光速。

  24. 倒轉研究推論

    按照相對論,如果比光還快……就可能回到過去。

    狹義相對論中超光速會違反因果,在某些參考系等於回到過去;影片寫「可能」,接回開頭。

速度 0.1 × 2ᵗ 公尺/秒;動能用相對論公式 (γ−1)mc²,河豚 1 公斤。

這篇沒有說的事

  • 黑鮪魚時速約 70 公里是二手整理、量法不明;走路速度、步槍子彈、音速是一般教材數字。
  • 真的物體用這種速度待在水裡會被自己撞碎;「堅持待在海裡」是影片的前提。
  • 衝擊波、蒸氣牆、光束的樣子是示意,不是模擬結果。

常見問題

河豚游泳很慢嗎?

  • 河豚主要靠胸鰭、背鰭和臀鰭划水前進,身體幾乎不擺動(Li 等 2018,Ocean Engineering)。
  • 這種游法很穩、很會轉向,但不是為了衝刺,所以給人慢吞吞的印象。

旗魚真的時速 100 公里以上嗎?

  • 時速 120 多公里的說法來自舊估計(約每秒 35 公尺)。Svendsen 等 2016 年在 Biology Open 用肌肉收縮時間和擺尾幅度推算,
  • 旗魚最高約每秒 8.3 公尺(時速約 30 公里),並指出每秒 10 到 15 公尺以上魚鰭就會發生空蝕,所以舊說法不太可能。Marras 等 2015 年的實測約每秒 8.19 公尺。

黑鮪魚游多快?

常見說法是時速約 70 公里(43 到 45 英里,Ocean Conservancy、Florida Museum)。這個數字的量測方法沒有寫清楚,所以本頁寫「約」。

什麼速度會撞到海水就汽化?

  • 一篇天文研究(arXiv 2007.12480)估算,每秒 5 公里的撞擊會讓每個水分子得到約 2 電子伏特的能量,而汽化只需要約 0.4 電子伏特,所以會變成過熱蒸氣;
  • 每秒 15 公里會變成電漿。影片第 19 秒的河豚是每秒 52 公里。

接近光速時間真的會變慢嗎?

  • 會,這是狹義相對論。速度到光速的 72% 時,時間膨脹因子 γ 約 1.43,所以外面過 1 秒,牠只過約 0.7 秒;從外面看,牠沿著前進方向也縮成原來的 70%。
  • 有質量的東西永遠到不了光速。

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