《流浪地球》電影中的科與幻
春節(jié)期間上映的電影《流浪地球》以“硬科幻”的特點(diǎn)收獲大量好評!坝部苹谩保淳哂袊(yán)謹(jǐn)科學(xué)底蘊(yùn)、基于科學(xué)原理的科幻作品。那么,這部電影中哪些說法具有較強(qiáng)的科學(xué)基礎(chǔ),哪些說法現(xiàn)在還只是幻想?
依照影片中描述的“流浪地球”計(jì)劃,人類給地球安裝上萬座巨大的重元素聚變發(fā)動機(jī),它們被稱作行星發(fā)動機(jī),推動地球逃離年邁的太陽,飛往最近的恒星——比鄰星。但地球的平均半徑6371公里,質(zhì)量超過59萬億億噸,要讓它飛往比鄰星,只靠人造的發(fā)動機(jī)還不夠,于是電影里讓它借助木星的“引力彈弓”。
木星體積大約是地球的1300倍,當(dāng)?shù)厍蚩拷拘菚r,會被其強(qiáng)大的引力吸引,從而加快行進(jìn)速度。由于木星也在繞太陽公轉(zhuǎn),在天體的互相影響中,最后地球會被木星像拋球一般拋出去,從而達(dá)到脫離太陽系所需速度。這就是引力彈弓效應(yīng)。
在人類的航天征程中,引力彈弓效應(yīng)的應(yīng)用已十分廣泛。“帕克”太陽探測器也曾7次借助金星的“引力彈弓”而逐漸逼近太陽,最終成為史上最靠近太陽的航天器。
影片中,地球由于接近洛希極限,導(dǎo)致行星發(fā)動機(jī)發(fā)生故障,地球即將解體墜入木星,人類面臨滅頂之災(zāi)。這里提到的洛希極限是指天文學(xué)中一個特殊的距離,如果一個天體與另一個天體離得太近,以至于后者的潮汐力可以將前者撕碎,這個距離就被稱作洛希極限。
依照電影中的計(jì)劃,人類原本想要利用木星的引力彈弓效應(yīng),如果離得太遠(yuǎn)的話,就不能借到足夠的力,達(dá)不到?jīng)_出太陽系的速度。太近不行,太遠(yuǎn)也不行,這個問題需要精確的計(jì)算,也給了影視作品發(fā)揮的空間。
在影片中,為了使地球離開太陽系,人類在地球上建造了上萬座高聳入云的重元素聚變發(fā)動機(jī),單個發(fā)動機(jī)通過重元素聚變能夠產(chǎn)生150萬億噸的推力。
電影中,行星發(fā)動機(jī)的燃料不是氫,而是石頭。這不是說把石頭燒成石灰,而是石頭中的重元素發(fā)生聚變,從而釋放出巨大的能量,推動地球飛出太陽系。
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