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《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?

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online_member 发表于 2020-3-1 21:39:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?601 / 作者:wz306 / 帖子ID:56606
online_member 发表于 2020-3-1 21:40:09 | 显示全部楼层
《流浪地球》电影已经上映,这是科幻作家刘慈欣的作品首次搬上银幕,其实刘慈欣的作品有个很大的特点就是忠于科学,其中涉及的科技事物大都有科学理论支撑,而且合乎逻辑。就《流浪地球》这部作品来看,虽然现在的科技不可能做到,但是依靠将来的技术,其作品中的假设基本都是可以实际做到的。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?944 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



《流浪地球》剧情前提设定是太阳将发氦闪,但实际上这一事件的发生应该还需要30~50亿年的时间,在氦闪发生的一刻,太阳将于一瞬间释放相当于数百万年中的核聚变能量,这样的能量爆发是地球无论如何都承受不起的,它会于一瞬间把地球的海洋全部蒸发,地面都烧成熔岩,遑论地球表面的生态环境和生命物种了。所以,一旦确定太阳将发生氦闪,那么人类必须得提前做出行动。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?906 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



在《流浪地球》这部作品中,科学家们提前数百年预知到太阳即将发生氦闪,以后它将变成红巨星,这也代表着人类的末日即将到来,如果想要避免被灭绝,那就必须得远离太阳,如何远离太阳呢?科学家们认为携带整个地球离开或许是最好的办法,如果人类想跨过漫漫的星际空间找到别的恒星系统,需要漫长的时间和足够的能源与资源,而如果制造宇宙飞船的话,既费时费力,又恐怕能源与资源以及宇宙飞船的空间不足,所以人类决定驾驭整个地球离开太阳系。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?235 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



地球是一个质量高达5.96万亿亿吨的大家伙,驱动整个地球离开太阳系,无疑需要巨大的推力,而且需要有着稳定的姿态才能推动它前进,所以科学家们制造出巨大的发动机,每一个都高达1万多米,在地球地壳比较稳固的地方建起了1万多座发动机,它们先给地球的自转踩了刹车,花了40多年的时间让地球转停了下来,这样就可以靠地球发动机让地球向着一个方向前进。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?521 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



作品中还假设了人类已经掌握了重元素核聚变技术,让地球上的岩石资源就可以成为燃料,靠此驱动巨大的地球发动机,每一台可以产生150亿吨的推力,其实这种发动机应该没什么问题,导致地球的地壳未必受得了如此巨大等级的自身重量以及它的推力,因为其实地球的地壳非常薄,把地球比作一个鸡蛋,地球的地壳还没有蛋壳厚,因此如此巨大的发动机加上它的推力,很可能导致地球的地壳承受不住。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?289 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



这里还有一点就是,虽然发动机高达1万多米,但是地球大气层的空气厚达百余公里,因此当发动机驱动等离子束的时候,也会把地球大气吹出大气层,这就会导致地球表面的空气越来越薄,气压越来越低,不过好在这个时候的人类已经全部转移到地下生存,进入一种封闭式的环境,倒也就不太担心地球表面的大气发生变化了。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?397 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



地球要离开太阳系,需要利用太阳和木星的引力弹弓效应加速,这也是很符合实际的,相对于地球来说,太阳和木星都是引力巨大的天体,引力弹弓效应都可以加快地球的速度,特别是木星,由于它距离太阳已经足够远,自身的质量又比地球大了数百倍,所以依靠木星的引力弹弓效应可以获得脱离太阳系的速度,因此在电影中着重突出了这一环节,最后人类通过木星的加速使地球获得了离开太阳系的动能,向着4.22光年外的比邻星进发。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?857 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



比邻星是一颗红矮星,它自身的质量比较小,不会发生氦闪,而且它的寿命也非常长,可达太阳寿命的近百倍,只是它的宜居带比较狭窄,地球需要距离比邻星700多万公里才能恢复我们如今的生态环境,而且科学家们已经发现这比邻星宜居带中有一颗比地球质量还大的行星存在,如果地球到达那里的话,和这颗星球的共存将是一个大问题,或者需要和这颗星球在比邻星两边同速运行才可以。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?0 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



另外一点就是据观察比邻星星体活动还不很稳定,经常会爆发出比太阳发出的恒星风还长的等离子风,这也是不利于地球生态环境存在的,而且由于地球流浪时没有携带月球一起前去,届时地球还会不会有磁场也很难说,但大刘创作《流浪地球》时,人类对比邻星的观察还没有今天这么仔细,所以这并不妨碍一部伟大的作品。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?644 / 作者:xinting_6ym / 帖子ID:56606



总之,如果人类真的具有《流浪地球》中那样的科技水准,又真的预知到了太阳于数百年后发生氦闪现象,那么采用《流浪地球》中的方法移民自救,倒也是很有可取性的。
online_member 发表于 2020-3-1 21:41:04 | 显示全部楼层
在《流浪地球》上映前,我在科学群里就听到网友讨论刘慈欣的科幻小说《流浪地球》的故事,听他们说故事里是要把地球通过发动机推离太阳系。我听到这样的情节设定第一感觉就觉得——这不可能!
我第一反应这么干脆是有原因的,在几年前,看刘慈欣的成名作《三体》的期间,我就跟着别人手算了一遍利用氢核聚变作为发动机燃料所能达到的速度极限,计算结果是0.12倍光速左右。这距离光速还很遥远,原未能达到明显的相对论效应所需的速度,因此我一直以来对星际航行的态度是比较悲观的,因为核聚变发动机已经是当下能想到的最好的发动机燃料了,虽然反物质驱动理论上能达到0.9倍光速左右,但反物质制备困难,难以中途补给,所以目前看来在星际航行中并不具备实用性。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?643 / 作者:fanfan_880331 / 帖子ID:56606


回到问题本身,我当时计算的是核聚变里质能转化率最高的氢→氦核聚变,能量转化率达到7‰,也就是1kg的氢最终能产生出相当于7g质量的能量。用这转化出来的能量就可以通过动能方程计算出能使剩余质量993g产生多少速度,这个速度实际上就是该驱动方式的极限速度了,理论上不能再快了,当时的计算结果就是0.12倍光速左右。这实际上是需要完全理想的状态下才可能达到的——飞船质量为0(即忽略飞船质量,全部为燃料),7‰的能量全部作用到剩余质量(氦)上全部向正后方喷射。在这种情况下才达到上述速度。
在我了解上面的氢核聚变极限速度的基础上,我怎么可能相信通过重核聚变能推走地球呢?



《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?424 / 作者:fanfan_880331 / 帖子ID:56606



要知道地球的质量可是5.965×10^24kg,根据动量守恒定律,算算那些加速到0.12光速的氦的动量能给地球产生多大的速度?我不用算都知道是微乎其微,要把地球加速到太阳系逃逸速度得烧掉多少质量?关键重元素核聚变的能量转化率还达不到7‰……我就按7‰算吧,大概要烧掉1/300个地球……
我的第二反应就是地壳受得了吗?在地球6000多km的半径里,地壳只有17km左右的薄薄一层,在这薄薄一层上建一万个方圆一万米的发动机,确定地壳没事?嗯,推慢一点可能还真没事,但要达到设计的加速度有没有事就要算一算才知道了。不管地壳受不受得了,把地球推离太阳系?我觉得不可行。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?399 / 作者:fanfan_880331 / 帖子ID:56606
online_member 发表于 2020-3-1 21:41:30 | 显示全部楼层
显然不可行,一是发动机的喷口要足够高,第二个燃料不会足够,因为比邻星远在4光年之外,总旅途历时2000年,中间的加速以及泊入比邻星轨道减速都需要耗费大量的燃料,以核聚变方式释放能量不可行,第三个是地壳的承受力不够,发动机巨大的推力会折断板块,到时候可就是10级大地震、火山大喷发、浓云遮蔽天日,宛如人间炼狱,造成全球范围之内的灭顶之灾。
但........

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?785 / 作者:pili3761 / 帖子ID:56606


把一部科幻片拿来思索其中的细节问题有点不妥吧,科幻毕竟是科幻,它可以引导别人喜爱上科学,我就是因为科幻而爱上科学,科幻难免有许多想象色彩,故事需要想象来铺设情节的嘛。
你看美国的那些科幻灾难片不是更加的扯淡吗?

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?696 / 作者:pili3761 / 帖子ID:56606


《地心抢险记》,地心那么高的温度与压力,居然能驾驶机器钻到地球内部,这不是相当扯淡吗?
《绝世天劫》,一群宇航员、钻井工人组成的队伍搭乘飞船前往即将撞上地球的彗星表面,钻个坑将核武器埋进去然后引爆,炸碎彗星。
《太阳浩劫》:一群宇航员、科学家组成的团队搭乘宇宙飞船前往太阳,准备以核武器重新唤醒太阳的活力。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?703 / 作者:pili3761 / 帖子ID:56606


你看人家不仅拯救了地球还拯救过太阳,厉害吧。
个人浅见,欢迎评论!
本文图片来源于网络,侵删!
online_member 发表于 2020-3-1 21:41:58 | 显示全部楼层
《流浪地球》是一部优秀的硬科幻电影,但只要是电影就有些艺术的成分,用发动机将整个地球推离太阳系在电影中是可以存在的,但无法存在于现实世界中



《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?559 / 作者:海田1 / 帖子ID:56606


流浪地球中的地球发动机可以产生150亿吨的推力,采用重元素核聚变作为能量来源,但现实世界的我们连可控的氢元素核聚变都做不到,发动机更是停留在化学燃料阶段,电影中的人类科技起码领先我们两到三个世纪。
我们的地球板块是很薄的,就像是包裹蛋黄和蛋白的生鸡蛋壳一样,一万多台地球发动机产生的推力会严重动摇地质结构,地震海啸火山爆发会成为家常便饭,地下城根本无法在剧烈的板块活动中保持完好,所有大陆会像鸡蛋壳一样被地球发动机压碎。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?856 / 作者:海田1 / 帖子ID:56606



《流浪地球》电影拍摄之初就请了中科院的两位科学家询问推动地球的可行性,结果两位科学家直接就说不可能,但科幻电影就是科学加上幻想,导演说“可以推动地球”,那么就能推动地球,这并不是什么BUG,而是适当的艺术创作,美国科幻大片里BUG比流浪地球更加严重。
现实中的太阳氦闪要等到太阳变成红巨星后才会发生,在此之前有50亿年时间容我们人类慢慢发展,因此现实中的我们是不需要进行流浪地球计划的。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?741 / 作者:海田1 / 帖子ID:56606
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