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樂高大橋 LEGO BRIDGE

Q.要想用樂高積木搭一座連接紐約和倫敦的大橋需要多少積木?已經生產出來的樂高積木數量夠建造這麼一座大橋嗎?

——傑瑞·彼得森


A.野心先不要這麼大。

連接兩座城市

全世界當然有足夠連接紐約和倫敦的Lego1積木。如果用LEGO2「單體」來作為衡量標準的話,紐約和倫敦相距7億塊單體。這意味著如果你像這樣搭積木……

……則會需要3.5億塊積木。不過造出來的橋連自身的完整性都不能保證,而且任何比LEGOR3小人大的東西都放不上去。但這是一個很不錯的開頭。

全世界已經生產出來的Lego4積木超過4000億塊,但其中又有多少是可以拿來建造這座樂高大橋的磚塊,又有多少是丟失在地毯當中的樂高小人護目鏡呢?

假設我們用的是最普通的2×4 LeGo5積木。

丹·博格是一位Lego6套裝檔案保管員,同時也是Peeron.com樂高數據網站的運營專員,用他整理出來的數據我粗略估計了一下:每50~100塊樂高積木中就有一塊2×4的長方形積木。這意味著全世界一共有50億~100億塊2×4樂高積木,這些積木足夠建造我們那個一塊積木寬的樂高大橋了。

承載汽車

當然了,如果我們想讓正常的汽車能夠開上樂高大橋,那麼大橋需要變得更寬一些。

我們可能還想讓樂高大橋浮起來。大西洋很深,所以我們希望盡可能別建造一個5千米高的樂高橋塔。

一塊塊拼起來的樂高積木並不具有防水性7,而且製作樂高積木的塑料密度大於水。這個問題很好解決:我們在外表面塗一層密封材料,這樣整個積木塊的密度就比水小了。

每排開1立方米的水,我們的樂高大橋能夠浮起400千克的物體。一輛普通的私家車質量接近2000千克,所以每開上去一輛車,樂高大橋的體積就至少要增加10立方米。

如果我們造出1米厚5米寬的大橋,它自身浮在水面上應該沒什麼問題——雖然突出海平面只有一點點距離——汽車開在上面也會很穩當。

Legos8積木強度非常高。根據英國廣播公司(BBC)的研究結果,如果你把2×2的樂高積木一塊一塊往上疊,需要疊25萬塊積木才能讓最下面那塊積木崩潰。9

這種想法遇到的第一個問題是世界上沒有足夠的樂高積木來建造出這種樣式的樂高大橋。第二個問題和海洋有關。

極大的力

北大西洋風暴頻發,也許我們的樂高大橋能夠避開墨西哥灣流中快速移動的那部分,但它仍然會受到強風和大浪的衝擊。

我們的大橋能造得多結實?

好在有南昆士蘭大學的研究人員特裡斯坦·洛斯塔奇,我們能夠獲取某些種類樂高連接件的抗拉強度。和英國廣播公司得出的結果相似,他們得出的結論也是樂高積木非常結實。

最佳的設計是把又長又薄的盤片互相重疊放在一起:

這樣的設計結構強度非常高——抗拉強度和混凝土有得一比——但還是遠遠不夠用。大風、海浪和洋流會把大橋的中部往一個方向推,在橋身中產生出極大的拉力。

解決這個問題的傳統方法是把橋身錨定在地面上,這樣橋體就不會往一個方向漂出太遠的距離。如果我們還允許用繩索來建造樂高大橋,10我們就可以用繩索把巨大的橋身錨定在海床上。11

但問題還沒解決呢。一座5米寬的橋或許可以在平靜的小池塘裡浮起一輛汽車,但我們的樂高大橋需要在大風大浪的情況下仍然保持位於大浪上方。開闊海面上普通的浪高可達數米,因而我們需要讓橋面浮在離水面至少4米的地方。

我們可以通過增加氣囊和空心腔體來增加整體的浮力,但這樣一來我們需要加寬橋面,否則它就會翻轉傾覆。這意味著我們需要動用更多的錨,錨上還要綁上浮筒以防止沉下去。增加的浮筒會增大阻力,會在繩索中產生更大的應力,把整個橋體往下拉,這樣一來我們又需要更多的浮筒……

海床

如果我們打算把大橋建造在海床上,那麼會面臨許多問題。在巨大的壓強下,氣囊完全無法張開,因而整個結構必須要承載自身的重量。要解決洋流衝擊帶來的問題,我們需要把橋造得更寬。於是最後我們相當於造了一條鋪道出來。

這樣的一個副作用是北大西洋洋流將會被阻斷,氣候科學家表示由此引起的後果「很有可能是很糟糕的」。12

此外,我們的大橋還會穿過大西洋中脊上方。大西洋海床正在從中間的一條裂縫向兩邊延伸,速度大約是每112天移動1塊樂高積木的距離。因而我們需要在橋身上設置伸縮縫,或者頻繁地去大洋中間添加幾塊積木。

造價

樂高積木由ABS塑料製成,在寫這篇文章時這種材料的成本約為每千克1美元。即使我們使用最簡單的設計方案,就是那個用幾千米長的鐵索的那個方案,13也要花費至少5萬億美元。

考慮一下:倫敦整個地產市場的價值也就2.1萬億美元,跨大西洋海運的價格約為每噸30美元。

這意味著把大橋的總造價裡拿出一部分就夠買下倫敦所有的地產,並且還剩下足夠多的錢把這些地產一塊一塊全部海運到紐約。然後我們可以在紐約港一座新的小島上再把這些房子一塊一塊地原樣拼回去,之後再在兩個「城市」間用一個簡單無比的樂高大橋連接起來。

剩下的錢沒準還夠買一個很讚的樂高千年隼號戰艦套裝。

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1.儘管樂高積木的狂熱愛好者會指出商標應該寫作「LEGO」。

2.其實樂高集團官方要求寫成「LEGOR」。

3.不過作者就沒有法律義務把商標符號也寫上去。維基百科樣式指南授意寫成「Lego」。

4.維基百科上的寫法也是爭議重重。人們激烈討論了好幾頁,其中還包括了許多沒有法律依據的違法警告。人們還就是否要用斜體而爭論不休。

5.好吧,沒人會這麼寫。

6.這樣還行。

7.引用:我曾經用樂高積木搭了一艘船,我把它放在水裡,然後它就沉了。:(

8.我覺得我要因此收到許多憤怒的投訴郵件了。

9.也許那天沒什麼好新聞。

10.還有密封材料。

11.如果我們只能用樂高組件的話,可以用那些包括小尼龍繩的套裝。

12.他們會繼續問道:「等等,你剛說你打算造什麼來著?」以及「你是怎麼進來的?」

13.我最喜歡的《老友記》劇集。