看《流浪地球》系列，你需要了解什么？

名人堂熊猫虞kk

自《流浪地球》首映以来，时隔四年，《流浪地球ll》也终于在今年上映了。

流浪地球系列，以宏大的世界观，展现了亲情，爱情，家国情。影片从各个角度表现了全人类团结一致，战胜困难的主旨。是属于我们中国人的优秀科幻作品。

接下来就让我们一起了解一下《流浪地球》中的那些科学知识吧！

一、地球危机之太阳氦闪
话说，太阳内核聚变加快，老化膨胀，发生氦闪，地球的命运危在旦夕。

我们的太阳，正值青壮年时期。天文学上称为主序星阶段。还有大约3/4是氢，1/4是氦，还有少量的氧，碳，氖，铁等元素。

而太阳发光发热的主要来源就是，氢核聚变。
每四个质子会聚变成一个氦核，这被称为质子－质子链反应，也被称为p-p链反应。

反应产生向外辐射的能量与太阳的引力相互抗拒，达到平衡状态。这就是我们的太阳可以稳定的发光发热的原因了。

但太阳也是有寿命的，因为能源总有用完的一天。

随着时间的推移，太阳内的氢会慢慢聚变成氦，使氦在太阳内核越积越多。因为四个氢才可以聚变成一个氦，导致内核气体数量减少。

使内核在万有引力的作用下坍缩，体积缩小，温度升高。升高的温度点燃了外层的氢，使氢燃烧的更加剧烈，太阳开始膨胀，变成了红巨星。

但此时，太阳内核的温度还不足以使氦发生核聚变。

由于万有引力产生的巨大压力，迫使氦进入了电子兼并态，进入电子兼并态以后，体积将不受温度的影响。

随着氢的聚变成氦，越积越多，温度越升越高，直到可以使氦发生核聚变。

超高的温度，使氦以一种近乎爆炸的方式燃烧，几乎在一瞬间，氦就聚变成了更重的元素。

由于这个过程之快，所以叫做氦闪。

但实际上，太阳发生氦闪，我们是观察不到的。因为发生氦闪，只是在太阳的内核。此时的太阳外部还有一层氢呢

二，行星发动机之重核聚变
在流浪地球的故事设定中，人类已经掌握了重核聚变技术。

聚变虽然可以产生巨大的能量，但是发生巨变需要的条件是极为严苛的，现在人类在可控聚变方面还是有很大的欠缺。

氢弹，就是现实生活中核聚变运用的一个例子。当氢弹引爆的时候，其实先引爆的是内部的一颗原子弹，让原子弹产生的巨大高温使氢发生核聚变产生巨大能量。

核聚变发生的时候，质量并不是守恒的，会有一部分质量转化为能量，用爱因斯坦的质能互换公式E＝mc＾2来看的话，C光速，是3x10＾8m／s。如此巨大的数字，表明反应中质量只要损失一点，便可以产生巨大的能量。

电影中对行星发动机的原理给出了一个简明的阐述——“烧石头”

烧石头其实就是将石头中氧，硅等重元素去聚变成更重的元素，从而产生更加强大的能量来推动地球。

要知道，太阳上发生的聚变，也仅仅是氢聚变成氦。

所以说，理论上重核聚变产生的能量，确实可以推动地球。这也是流浪地球中很棒的一个科幻点。

三，逃脱引力之洛西极限
不管是在第一部中地球逃出木星的引力，还是第二部中月球被地球的引力捕获。电影中全部都提到了洛希极限这个名词。

洛希极限是19世纪法国数学家，天文学家爱德华·洛希计算的一个结果。

洛希极限理解起来，其实超级容易。

两颗星球之间会存在万有引力，但我们平时会把两个星球都看作质点，但是如果两个星球距离过近，就不可以把它看成质点了。

当两颗星球距离过近的时候，引力其实并不是均匀的。

以木星与地球为例，当地球靠近木星时，距离木星近的一端会受到更大的引力，而远离木星的一端引力会比较小。导致地球两端受到的力并不是一样的。

而这也是海水涨潮的原因了，当引力差作用于同一点时，表现出来就是潮汐力。

首先，潮汐力是与星球之间的距离有关系的，那当两个星球距离过近，会不会有一个极限使较小的天体，受不了引力差而被撕碎呢？

答案当然是有，而这个位置就叫做洛希极限。

被撕碎的天体就会变成行星环，所以洛希也是最早解释行星环成因的人。

当然了，洛希极限并不是只与距离有关，他与天体的密度以及状态有关。

天体的密度越大，那么可以承受的引力差就会越大，那么洛希极限就会更小。

或者如果天体是一颗气体行星，那么用到的洛希极限便是流体洛希极限，如果天体是一颗固体行星，那么用到的洛希极限便是刚体洛希极限。

比如在流浪地球中，地球靠近木星，首先被抽走的便是大气，因为地球已经进入了木星的流体洛希极限。

四，逃离太阳系之引力弹弓
在流浪地球中讲到，如果光用行星发动机加速的话，能源消耗太大，所以人们就想出了一个办法，要用引力弹弓，通过木星来给地球加速。

而引力弹弓说白了，其实就是我们高中学过的碰撞模型了。

当两颗质量相差极大的小球碰撞以后，质量大的小球几乎会保持原速不变，而质量小的小球却被原路弹飞，并且得到两倍大球速度的加速。

而这个推导过程，运用动量守恒定理与能量守恒定律联立解，把v1和v2中小球的质量忽略不计，就可以很轻松的得出来了。

而引力弹弓就是运用在天体上的碰撞模型。

以地球和木星为例，当地球滑到木星的轨道后，在木星后绕一下，就可以得到两倍的木星速度的加速，从而节省很多的能源。

现实生活中，引力弹弓对于发射卫星还是十分重要的。

以现在的技术来说，要发射一个远距离的卫星能源续航，还是一个十分重大的问题。通过引力弹弓的话，就可以省很多能源。

比如1959年，苏联的月球三号，1974年的水手十号，之后的旅行者一号，伽利略号都使用过这个方法。

总之，这部电影的科幻点和创新点都十分的丰富，是一部不错的科幻电影，很值得去看一看。