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「光劍斬手」已經成為 《Star Wars》的標準環節:天行者父子、黑武士 Vader 和 Dooku 公爵均在格鬥時失去至少一隻手掌或手臂,因而被制服。看到這些場景,無聊透頂的科學人如我只有一個疑問。
為什麼斷肢的傷口沒有大量流血呢?斷肢可不是小事;如果你學過急救,你也許會記得怎樣製作止血帶 (tourniquet)以應對同類的緊急情況。那麼,除了為了避免主角過早死掉,到底有什麼科學原因令光劍的傷口不流血呢?
我們先弄清楚光劍的屬性吧。在前傳的第一集,年輕的 Obi-wan 和師父在逃離敵人的太空船時,曾經嘗試用光劍割開封死的金屬防爆門。從影片 1:55 可見,光劍所到處金屬就發出橙光,反映了劍身的溫度很高。所有固體到了某個溫度都會發出特定顏色的光芒;如果是橙色的話,就有攝氏四千度左右!
(絕地武士怎樣拿著劍而不被煮熟,這也是個好問題。)

而高熱的劍身,就是它斷肢不留血的關鍵之處。從前無論中外的醫生都會用「熱灼止血法(cauterization )」來處理皮外創傷 — 不單是為了止血,也是為了避免感染。活躍於公元前 500 年左右的希臘名醫希波克拉底更曾經說過,如果「手術刀治療不了的,火可以治療;而火治療不了的,那就一定回天乏術了」。 希波克拉底等人的醫學理論長年被西方世界捧為經典;醫生們甚至會把熱油加在傷口上,以令它早日康復! 直到 1536 年,法國軍醫帕雷在系統比較過熱灼止血法和敷藥的效用後,熱油的使用才漸漸式微。
那麼,為什麼熱力能夠止血呢?原來,血液裡面的蛋白質會在高溫下凝固;其道理跟雞蛋會被煮熟一樣。蛋白質被加熱超過某臨界溫度後,會發生 denaturation 過程(中文翻譯成「變性」…):原本維持蛋白質結構的化學鍵被熱力破壞,整個分子因而變形和展開。然後,新的鍵結在多個蛋白質分子之間形成,把它們牽引在一起。與此同時,四周的水分在熱力下蒸發;蛋白質失去了溶液和游動的地方,因此只能聚合成固體。
由於 denaturation 和水分蒸發這兩個效應,血蛋白在熱力下凝固;血管破口被封閉,血液就流不出來了。光劍斷肢不留血的「奧秘」,背後原來如此。
誰會想到絕地武士和雞蛋可以扯上關係呢?

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