? ? ? ?春節(jié)期間上映的電影《流浪地球》以“硬科幻”的特點收獲大量好評。“硬科幻”,,即具有嚴謹科學底蘊,、基于科學原理的科幻作品。那么,,這部電影中哪些說法具有較強的科學基礎,,哪些說法現(xiàn)在還只是幻想?
? ? ? ?引力彈弓效應
? ? ? ?依照影片中描述的“流浪地球”計劃,,人類給地球安裝上萬座巨大的重元素聚變發(fā)動機,,它們被稱作行星發(fā)動機,推動地球逃離年邁的太陽,,飛往最近的恒星——比鄰星,。
? ? ? ?但地球是個龐然大物,平均半徑6371公里,,質量超過59萬億億噸,。要讓它飛往比鄰星,需要脫離太陽引力,,只靠人造的發(fā)動機還不夠,,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?shù)厍蚩拷拘菚r,,會被其強大的引力吸引,從而加快行進速度,。由于木星也在繞太陽公轉,,在天體的互相影響中,最后地球會被木星像拋球一般拋出去,,從而達到脫離太陽系所需速度,。這就是引力彈弓效應。
? ? ? ?引力彈弓效應不是新發(fā)現(xiàn),,蘇聯(lián)在1959年發(fā)射的“月球3號”探測器就利用了引力彈弓效應,。在精確計算后利用天體的引力彈弓效應,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方向,,幫助航天器抵達目標。
在人類的航天征程中,,引力彈弓效應的應用已十分廣泛,。首個進入星際空間的人類探測器“旅行者1號”在飛離太陽系前,就曾多次借助引力彈弓效應,;“帕克”太陽探測器也曾7次借助金星的“引力彈弓”而逐漸逼近太陽,,最終成為史上最靠近太陽的航天器,。
? ? ? ?洛希極限
? ? ? ?影片中,地球由于接近洛希極限,,導致行星發(fā)動機發(fā)生故障,,地球即將解體墜入木星,人類面臨滅頂之災,。
? ? ? ?這里提到的洛希極限是指天文學中一個特殊的距離,,如果一個天體與另一個天體離得太近,以至于后者的潮汐力可以將前者撕碎,,這個距離就被稱作洛希極限,。這個距離極限值是由法國天文學家洛希首先計算出的,因此稱為洛希極限,。
? ? ? ?地球與木星之間的洛希極限是科學上可計算的,,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,?
? ? ? ?依照電影中的計劃,人類原本想要利用木星的“引力彈弓效應”,,如果離得太遠的話,,就不能“借”到足夠的力,達不到?jīng)_出太陽系的速度,。太近不行,,太遠也不行,這個問題需要科學家精確的計算,,也給了影視作品發(fā)揮的空間,。
? ? ? ?科幻小說中,經(jīng)常會提到解決能源問題的終極手段——聚變,。在電影《流浪地球》中,,為了推動地球離開太陽系,人類在地球上建造了上萬座高聳入云的重元素聚變發(fā)動機,,單個發(fā)動機通過重元素聚變能夠產(chǎn)生150萬億噸的推力,。
? ? ? ?目前人類已經(jīng)實現(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,目前人類還不能實現(xiàn)可控核聚變,,即讓聚變產(chǎn)生的能量平穩(wěn)輸出,,一些相關裝置還處于實驗階段。
? ? ? ?電影中,,行星發(fā)動機的燃料不是氫,,而是石頭,。這不是說把石頭燒成石灰,而是石頭中的重元素發(fā)生聚變,,從而釋放出巨大的能量,推動地球飛出太陽系,。
? ? ? ?這當然只是電影的想象,。不過,所謂重元素聚變并不是空想,。在宇宙深處有不少恒星“巨無霸”,,內部就在進行著重元素聚變。
? ? ? ?在未來,,人類如果能夠掌握從重元素聚變中穩(wěn)定獲取能量的技術,,或許真能夠徹底解決能源問題。(來源:新華社)