388年前Galileo算出巨人为何不存在
388 years ago, Galileo worked out why human giants can't exist
传说中巨人横行，但388年前Galileo Galilei在《Dialogues Concerning Two New Sciences》中用物理定律证明：人类巨人根本无法存在。他指出，骨骼强度随截面面积（平方）增长，而体重随体积（立方）增长。一旦体型放大，骨骼将无法支撑自身重量，巨人会瞬间被压垮。同样，Lilliputians等微型人类也无法按常理活动，因为小尺度下静电力和表面张力会主导物理行为。从大象粗壮的腿到昆虫纤细的足，自然界的生物形态早已遵循这一法则。Galileo的洞察不仅解释了神话的荒谬，更揭示了尺寸如何深刻塑造生命与物理现实。
如果希望一个巨大的巨人保持与普通人类相同的肢体比例，要么必须找到更坚硬更强的材料来制造骨骼，要么就必须承认其力量相对于中等身材的人类有所减弱；因为如果身高增加得过于离谱，他将在自身重量的重压下摔倒并被压碎。
HN 评论区
54- necovek
总的来说，这个论点有一定道理，但它忽略了一个事实：如今人类的骨骼所能承受的负荷远不止自身体重——当然，这取决于受力方式（骨骼沿长度轴方向可能承受最大力，但也取决于具体是哪块骨头——据说股骨能承受 30 倍于体重的压力，而我们每个人都有两根）。此外，它们的结构——就像弯曲薄金属板的边缘一样——可以在不增加重量的情况下显著提高承重能力。
我还要指出，成为“巨人”并不需要多高。当平均身高是 1.6 米时，一个 2.2 米高的人肯定会被称为“巨人”（即便在今天也是如此，只不过现在大家会经常问他们是不是打篮球的 :））。
但即使他们高达 4 米，也肯定会被称为巨人，而且普通人类的骨骼完全能承受高达 450 公斤的重量。有人还提到了马和牛，马确实会用两条后腿起跳并落在两条前腿上，这时前腿承受的冲击力远超过它们站立时的 600 公斤体重。
简而言之，《科学美国人》指出伽利略当年将他的天才用于探讨民间话题是正确的；不过如今我们有了更坚实的依据来得出更确切的结论——所以他们最好能突出说明他的思考方式与当时已知知识的对比。
- IncRnd
> 显然，如果一个人想在巨大的巨人身上保持与普通人类相同的肢体比例，他要么必须找到一种更坚硬、更强的材料来制造骨骼，要么就必须承认其强度相对于中等身材的人类有所减弱；因为如果他的身高不成比例地增加，他就会在自身重量的压迫下摔倒并被压碎。
> 虽然伽利略的论点解释了人类巨人的不存在……
这篇文章完全误读了伽利略的原文。伽利略并没有像文章断言的那样说人类巨人不存在。他写的是巨人如何可能存在，而这一点无法仅仅通过按比例放大身体结构来实现。
- tofuziggy
我不太确定这一点……对于纯剪切或拉伸载荷，强度随直径的平方缩放，因此将梁的“线性尺寸”增加 10 倍，强度仅增加 100 倍；但我们的骨骼梁通常会在弯曲中失效，而不是在剪切中，而在弯曲情况下，强度会按 10,000 倍缩放（应力 = （弯矩 × 梁半径）/（梁横截面的惯性矩），其中惯性矩是横截面直径的四次函数）。
而且，我们不是已经知道巨大的恐龙确实存在过吗？
- CM30
TV Tropes 称之为“平方-立方定律”，并在现实案例部分引用了伽利略：
https://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/Main/SquareCubeLaw
这就是为什么巨型机器人可能无法像《变形金刚》或《高达》中那样敏捷或强大，也是为什么像金刚或哥斯拉这样的怪兽在现实世界中无法存在的原因。
- andrewl
J. B. S. Haldane 在他的文章《论大小适中》中讨论过这个问题：