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春节科幻大作《流转的地球》的热映,激发了人们对探索宇宙空间前所未有的热情。 当观众们被带着地球逃离太阳系寻找人类新家的心情所感动时,来自中国科大石科普事业室的学生们,计算并分析了电影的技术细节。 经过中国科大教授的关心,学生们得出了一个有趣的结论,推测按照电影的安排,点燃木星的大气使其产生浪涌并推开地球并不容易。 木星的引力退潮撕裂地球也是不可能的。 但是,学生们认为,这并不影响《流转的地球》成为精彩的科幻电影。

1寻找电影bug引起网民的关注

年初,中国科大地球与空间科学学院的研二学生张德锦在老家看了电影《流转的地球》。 我很喜欢刘慈欣的科幻小说。 当时看电影觉得很棒的是,我觉得电影中有从物理的角度分解的,也有状态不太好的。 张沛锦本科就读于中国科大地球与空间科学学院。 硕士的首要方向是研究空间等离子体和太阳电波,具有比较丰富的空间物理知识背景。 而且,他也是科大石科普从业室的成员。

当天,张沛写下自己思考的问题,对推动地球的行星发动机间隔、地球破坏的原因等相关电影物理缺陷进行计算和分解,认真吐槽了照片上的文字“自转的地球”的问题,并将这个文案发送到了网上。 文案发表之前,由地球与空间科学学院教授组成的专业指导小组向我提出了编辑意见,确保我们发表的文案与科学准确。

记者观察到,互联网上的“换流地球”在物理上存在漏洞(脆弱性)问题,共计收到400多个回答。 张沛的回答位居首位,有50万次以上的浏览次数和6000次以上的评价。

2地球被撕裂的理由不妥当

只看过一次,张沛锦对电影中的很多复制品印象深刻。 由于太阳即将毁灭,电影的终极任务是带着地球逃离太阳系,寻找人类的新家。 因为地球本身的质量太大,在宇宙中航行非常困难,所以必须利用大质量的木星用弹弓效应加速地球。

张锦说,电影中提到的地球掠过木星,通过弹弓效应加速,木星和地球引力相互作用获得动能。 但是,由于通过木星时重力变化引起的灾害推进了地球,地球偏离了既定路线,因此近木点(轨道上最接近木星的位置)与木星中心的距离小于罗希极限,导致地球被木星撕裂。 对于这个结论,张沛锦不被认可。

张锦说,罗希极限是指卫星在行星重力场中受到潮汐力,这种潮汐力有可能撕裂卫星。 木星的质量约为地球的300倍,半径约为地球的11倍,地球密度为5.514 g/cm3,木星密度为1.326 g/cm3。 张沛锦通过官方计算发现,木星的重力潮汐要撕裂固体地球,离地球树很近的点必须在木星内部。

我们在电影中看到的地球被木星的重力潮汐撕裂的危机不存在。 张沛说,即使在与木星的弹弓效果加速时地球被破坏了,也是因为撞击了木星而不是木星对地球的重力潮汐,地球被撕裂了。

也有网友说木星是气体行星。 如果地球穿过去就不会结束。 张沛锦的回答不行。 树附近的点这么快,深层大气的高密度流体足以粉碎地球。 所以,这里用罗希极限测量地球破坏的阈值还有点不合适,适合地球坠落木星。

3点燃木星,将地球推开是很难的

由于地球离木星太近,地球快要被摧毁,最终依靠木星的爆炸冲击波推开了地球,成为电影中最令人兴奋、最具想象力的故事。 张锦说,木星的大气由氢气构成,地球大气层中含有氧气,直观上讲,两种气体达到一定浓度后就能被火引爆,对普通人来说确实很容易理解,但事实并非如此。

木星的氢气和地球上的氧气混合,化学起火。 因为与核能相比,化学能的单位质量能量释放率可以忽略不计。 张锦说,首先是地球的氧气损失。 由于木星重力的潮汐,气体的损失不会被送到木星,而是凝结在轨道附近。 只有被送到木星的一部分氧气被送到,被木星的氢气稀释后,被点燃的可能性非常可疑。

张锦就像,地球上的氧气进入木星大气,水滴落在巢湖上一样。 另外,木星大气中常见的风暴和闪电,即使吸进氧气,也会在小规模爆炸中慢慢被消耗,很难蓄积大爆炸所需的氧化剂。

即使点火了,其产生的浪涌也很难传播到入侵地区。 因为木星是一颗有磁场的行星。 爆炸产物中的等离子体成分在磁场中发生磁约束现象,阻止等离子体浪涌的进入。 这进一步限制了驱动地球的能量。 张沛锦认为,实际上很难点燃木星的大气,将地球吹走。

4实验室科普宇宙知识

即使整理出了一点不合理的地方,张沛锦也认为《流转的地球》是很棒的科普材料。 观众平时潮汐力不一定能撕裂行星,现在可能就知道了。 这也是科幻电影有价值的地方,能唤起大家对科学的讨论和有趣之处。

张沛锦告诉记者,他读了很多科幻小说,但没有动过笔。 写科幻小说不需要特别的专业信息。 科幻小说大致分为两种。 一个是理论上科学的,比如流浪地球的行星发动机喷射等离子体加速,就会有物理原型。 这个科幻剧本看起来很容易有代入感。 另一部科幻小说纯属异想天开。 当然,电影毕竟是艺术化的产物,张沛锦坦言他平时进行的科研和电影中叙述的文案很不一样,科研的不确定性更大,电影更具戏剧性。

记者了解到,在《流浪地球》热映中,除张德锦的科普文案外,由中国科大高年级本科生和研究生组成的石头科普事业室还关注了地球流浪后月球的命运,给出了一系列介绍地球流浪终点比邻星基本情况的文案。

□延伸浏览

“自转的地球”隐藏了那些知识吗?

看了电影《逆转的地球》后,很多观众会觉得摸不着头脑吧。 什么是重力弹弓? 重逢引擎是怎么工作的? 南京航空航天大学理工学院副教授李晋斌对此进行了专门解读。

关于重力弹弓

重力弹弓是飞机加速的常用做法

在《逆转的地球》电影中,在地球逃避太阳重力的重要场面中,重力弹弓发挥着重要的作用。 李晋斌告诉记者,重力弹弓是飞机加速的常用做法,我们向地球以外的天体发射飞机时,往往会向其他行星和天体应用重力弹弓,从而节约燃料、时间和计划价格。 典型的可能是美国的卡西尼号探测器。 1997年10月15日从地球发射到目的地土星,但几乎没有燃料。 1998年4月26日利用金星发射,1999年7月24日利用金星第二次发射,1999年8月18日利用地球发射,2000年12月30日利用木星发射,终于于2004年7月1日到达土星。

比如乒乓球,飞向一面静止的球拍时,如果无视重力、空气阻力、摩擦等因素,反弹速度是一样的。 但是,当这个球拍向来球方向移动时,这个球与拍碰撞后反弹的速度会加快。 这就是&lsquo。 引力弓效应。 李晋斌说,《流浪地球》中的重力弹弓场景很可能无法实现,电影忽视了重要的前提条件,木星和地球的质量比不够高。 地球不能利用木星的巨大重力实现重力弹弓的加速效果。 一旦地球被木星的重力捕获,必然会导致地球和木星相互缠绕,两者相互旋转,旋转半径越来越小,最后地球和木星激烈碰撞,形成新的行星。

关于聚合物变发动机

团聚引擎掩护流浪地球理论上讲,“流浪地球”有可能有比珠穆朗玛峰高2.2公里的团聚引擎。 一台发动机可以提供150亿吨的推力,但这样的发动机在欧亚大陆和美洲大陆共计可以提供1万2千台,共计150万亿吨的推力。 如此大的动力可以在5年左右推动地球摆脱太阳引力的最低速度,也就是16.7公里/秒。

李晋斌解读,重逢,是由沉重原子引起的核聚变。 人们常说轻核聚变,即氢聚变反应变成氦释放出巨大的能量也是太阳产生能量的首要方法。 人类能做的只有利用氢原子的不可控核聚变(氢弹),但是氦不是核聚变的终点,氦继续核聚变生成碳,碳继续聚变生成硅。 当然硅也不是核聚变的终点,大质量恒星后期的聚变反应是团聚变化。 大质量恒星从硅重新结合的过程是硅-28→ 硫-32 → 氩-36→ 钙-40→ 钛-44 → 铬- 48和rarr; 铁52 (铁56 )。 核聚变到铁的地方,能量不释放,能量被吸收,所以团聚最后产生的废渣是铁。

重逢释放的能量比氢弹爆炸释放的能量要大得多。 当然重逢所需的温度也相当高,压力也不相当大的话就无法实现。 电影中以岩石为主要燃料进行核聚变就是这个过程。 我们地球上岩石的主要成分是硅。 重逢并改变引擎,可以成功完成流浪地球计划。 因为岩石到处都是地球上,提供了无限的燃料。 关于如何实现可控团聚,这是科学家的任务,而不是科幻小说家的任务。 据《扬子晚报》报道

标题:【要闻】中科大学子找《流浪地球》漏洞:点燃木星大气难以推开地球

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