从古代神话到现代的虚构作品，在各种场景中都有巨人的身影出现。那么，如果人类的身高增大到现在的10倍，会发生什么呢？图片来源：MPN日本大阪教育大学名誉教授、宇宙物理学家福江纯因考察科幻作品中出现的物理学而闻名。他认为在保持人类身体结构的前提下，很难实现巨人化。理由与“尺度效应”密切相关，即由于物体的尺度不同，作用于物体的力，以及物体本身的特性都会发生变化。
通俗来讲，变成巨人会产生三大问题：第一个问题是力学上的问题。例如，人类的身高增大到10倍的话，那么，由于体重与体积成正比，所以体重会增大到10×10×10＝1000倍。与此相对，支撑体重的脚底面积、关节中骨头之间的接触面积等只能增大到10×10＝100倍。因此，脚底和关节承受的压强（作用于单位面积的重力）会比变成巨人前增大1000÷100＝10倍。
脚底和关节需要承受很大的压力，人类可能无法安然站立。第二个问题是热量问题。肌肉是人体产生热量的主要器官。人体通过皮肤表面将热量排出体外，而不是聚集在体内。如果人体增大到10倍，产生的热量也与体积成比例，会增大到10×10×10＝1000倍。另一方面，由于释放的热量与身体表面积成比例，所以只能增大到10×10＝100倍。
相对于产生的热量来说，释放热量的皮肤面积所占比例较小，因此巨人可能会因散热障碍而死亡。第三个问题是血液循环问题。为了使血液在体内循环，必须克服重力而将血管内的血液输送到头部。如果身躯增大到10倍，输送的血液体积（重量）就会增大到10×10×10＝1000倍，因此也需要1000倍的力量。心脏泵血的力量取决于心肌的强度，肌肉力量则与肌纤维的数量，即肌肉截面积成比例。
即使身高增大到10倍，但肌肉力量只能增加到10×10＝100倍。因此，巨人无法维持血液循环。貌似巨人需要比普通人类更发达的心脏。也就是说，如果人类变成巨人，恐怕连站都站不稳。真相扎心了……图片来源：nippon文章摘自《科学世界》杂志2023年第6期，内容略有修改。