流浪地球2 科学扫盲

以神的名义屑

起因是这样的，看完电影朋友和我说流浪地球2不够硬核，而我认为究其原因是他本身科学素养不高，无法理解或者体会球2硬科幻的魅力。
流浪地球2的很多硬核科幻都没有直接解释含义，还有一些硬核细节就直接是一个镜头一带而过，因此存在一定门槛，这梳理了一些我看到的硬核科幻细节，如有错误烦请指正。
太空电梯

太空电梯是什么？
太空电梯是一种人类去往宇宙的设备，是一种科学设想，它和火箭是同一时期被提出的。
为什么要造太空电梯？
要制造领航员空间站，月球发动机，需要运输大量的人力物力，如果往返一直使用火箭或者航天器，那么成本是极高的。所以需要太空电梯降低成本，三体中也称太空电梯是地球和宇宙的巴拿马运河。
为什么电影里太空电梯下降会有白雾？
白雾是冷却液气化产生的，下降过程中和陨石一样，电梯间与空气摩擦会导致过热，电影中设计了冷却液进行降温。
太阳风暴

550C是怎么损坏的？
电影中夸大了太阳风暴的影响，太阳风暴是的太阳的剧烈活动，一般表象就是电磁干扰。电影中太阳风暴的磁场强度高的惊人，以至于应当于引爆了一颗巨型emp炸弹，极大的电磁场突变带来的就是极高的瞬时电流，这么高的电流足以击穿一切精密电路上的二极管。
为什么笨笨没有烧掉？
月球上避难时有一个微不足道的细节，笨笨进入安全屋后，用一个铝箔毯把自己盖住了，这就是对抗emp攻击最有效的方法，电磁屏蔽技术。
550c底层操作系统实时生成是什么？被黑入后操作系统覆写又是什么？

众所周知，我们的计算机被分为了软硬件，硬件是实际的电路，软件则是驱动这些硬件的逻辑关系，而操作系统才是真正和硬件直接打交道的软件。
一般我们组装一些复杂功能的系统，都需要一个底层的操作系统来管理各个硬件，而操作系统中就有各个硬件的驱动代码，而550c的功能就是在原有操作系统运行的过程中，实时动态生成这些操作系统代码，每接入一个设备就自动生成新的操作系统，这大大降低了各功能设备接入的难度。
同时由于550c是量子计算机，其计算速度比原有计算机速度快的多（和现有超算的速度相比，可能是现有超算上百万倍的速度），因此可以加速月球发动机的建设。
另外覆写操作系统是一种极端的抵御黑客攻击的方法，类似于得了绝症直接下辈子重开抵御绝症。
月亮怎么炸的？

科普：月球上有丰富的氦3，根据月球探测的结果，月球上的氦-3含量估计约100万吨以上。氦3是优质的核聚变原料。

引爆月亮的基本原理就是：使用大量核弹同时引爆，核爆的高温会使月球上的氦3发生聚变反应，也就是让月球成为一颗超级氢弹。
什么是相控阵核爆？为什么要用相控阵核爆？

相控阵这个词是实际存在的，只是并不是用在核爆上，而是用在通信领域，例如5G通信就是用了相控阵波束成形。
解释相控阵前需要一些前置物理学常识--波的叠加。
如果描述波的方程是线性的，则可以使用叠加原理。这就意味着由在同一空间中传播的两个或多个波的合成振幅，是由每个波单独产生的振幅之和。



波的叠加

例如光的干涉现象



光的双缝干涉

在同相位的地方会亮，异相位的地方是暗。
相控阵就是基于叠加原理，通过多个排列有序的可控波源，在相同方向产生同相波，从而达到束波，聚能的效果。



相控阵波束成形

为什么要用相控阵？
尽管月球上有大量的氦3，但是想要他们发生聚变反应就需要极高的温度，这个温度即使是所有核弹一起爆炸也无法达到。但是如果把核弹以相控阵的方式排布引爆，其辐射场叠加的温度则足以诱发聚变。
数字生命

数字生命一直有一个经典悖论：忒修斯之船

忒修斯之船：如果忒修斯的船上的木头逐渐被替换，直到所有的木头都不是原来的木头，那这艘船还是原来的那艘船吗？

数字生命是一次性替换所有的木头。
在《赛博朋克2077》中也有和数字生命类似的Relic技术，只不过探讨的侧重点不同。
人在回路（HITL ）是什么？
这是人工智能机器学习领域的一种方法，它主要依靠人的智能帮助机器更加智能化。例如前不久大火的ChatGPT就使用了人在回路，通过用户反馈调参。

参考：
维基百科编者. 太空電梯[G/OL]. 维基百科, 2023(20230124)[2023-01-24]. https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E9%9B%BB%E6%A2%AF&oldid=75664572.

维基百科编者. 相控阵[G/OL]. 维基百科, 2022(20221129)[2022-11-29]. https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E7%9B%B8%E6%8E%A7%E9%98%B5&oldid=74838774.

维基百科编者. 叠加原理[G/OL]. 维基百科, 2021(20210426)[2021-04-26]. https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%8F%A0%E5%8A%A0%E5%8E%9F%E7%90%86&oldid=65365763.

人在回路（Human in the loop)学习中... - 咪咕班克斯的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/343074171