新華社北京2月9日電 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(píng)?!坝部苹谩?,即具有嚴(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(shuō)法具有較強(qiáng)的科學(xué)基礎(chǔ),,哪些說(shuō)法現(xiàn)在還只是幻想,?
引力彈弓效應(yīng)
依照影片中描述的“流浪地球”計(jì)劃,人類(lèi)給地球安裝上萬(wàn)座巨大的重元素聚變發(fā)動(dòng)機(jī),,它們被稱作行星發(fā)動(dòng)機(jī),,推動(dòng)地球逃離年邁的太陽(yáng),飛往最近的恒星——比鄰星,。
但地球是個(gè)龐然大物,,平均半徑6371公里,質(zhì)量超過(guò)59萬(wàn)億億噸,。要讓它飛往比鄰星,,需要脫離太陽(yáng)引力,只靠人造的發(fā)動(dòng)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(shí),,會(huì)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(yáng)公轉(zhuǎn),,在天體的互相影響中,,最后地球會(huì)被木星像拋球一般拋出去,,從而達(dá)到脫離太陽(yáng)系所需速度。這就是引力彈弓效應(yīng),。
引力彈弓效應(yīng)不是新發(fā)現(xiàn),,蘇聯(lián)在1959年發(fā)射的“月球3號(hào)”探測(cè)器就利用了引力彈弓效應(yīng)。在精確計(jì)算后利用天體的引力彈弓效應(yīng),,可以在不消耗航天器本身能量的情況下,,改變航天器的速度和前進(jìn)方向,幫助航天器抵達(dá)目標(biāo),。
在人類(lèi)的航天征程中,,引力彈弓效應(yīng)的應(yīng)用已十分廣泛。首個(gè)進(jìn)入星際空間的人類(lèi)探測(cè)器“旅行者1號(hào)”在飛離太陽(yáng)系前,,就曾多次借助引力彈弓效應(yīng),;“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器也曾7次借助金星的“引力彈弓”而逐漸逼近太陽(yáng),最終成為史上最靠近太陽(yáng)的航天器,。
洛希極限
影片中,,地球由于接近洛希極限,導(dǎo)致行星發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障,,地球即將解體墜入木星,,人類(lèi)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(gè)特殊的距離,,如果一個(gè)天體與另一個(gè)天體離得太近,,以至于后者的潮汐力可以將前者撕碎,這個(gè)距離就被稱作洛希極限,。這個(gè)距離極限值是由法國(guó)天文學(xué)家洛希首先計(jì)算出的,,因此稱為洛希極限。
地球與木星之間的洛希極限是科學(xué)上可計(jì)算的,,但讓地球靠近木星到如此近的程度,,還只能算是幻想。那電影中為什么要靠這么近呢,?
依照電影中的計(jì)劃,,人類(lèi)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(yáng)系的速度。太近不行,,太遠(yuǎn)也不行,,這個(gè)問(wèn)題需要科學(xué)家精確的計(jì)算,也給了影視作品發(fā)揮的空間,。
重元素聚變發(fā)動(dòng)機(jī)
科幻小說(shuō)中,,經(jīng)常會(huì)提到解決能源問(wèn)題的終極手段——聚變,。在電影《流浪地球》中,為了推動(dòng)地球離開(kāi)太陽(yáng)系,,人類(lèi)在地球上建造了上萬(wàn)座高聳入云的重元素聚變發(fā)動(dòng)機(jī),,單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)重元素聚變能夠產(chǎn)生150萬(wàn)億噸的推力。
目前人類(lèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的聚變是氫彈,,它利用氫同位素聚變釋放出能量,,有巨大的威力。但氫彈的能量是爆炸式釋放,,目前人類(lèi)還不能實(shí)現(xiàn)可控核聚變,,即讓聚變產(chǎn)生的能量平穩(wěn)輸出,一些相關(guān)裝置還處于實(shí)驗(yàn)階段,。
電影中,,行星發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料不是氫,而是石頭,。這不是說(shuō)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(dòng)地球飛出太陽(yáng)系,。
這當(dāng)然只是電影的想象。不過(guò),,所謂重元素聚變并不是空想,。在宇宙深處有不少恒星“巨無(wú)霸”,內(nèi)部就在進(jìn)行著重元素聚變,。
在未來(lái),,人類(lèi)如果能夠掌握從重元素聚變中穩(wěn)定獲取能量的技術(shù),或許真能夠徹底解決能源問(wèn)題,。(參與記者:郭爽、周舟)
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