自上映以來,《流浪地球》口碑日漸上升,近日票房獨佔鰲頭。那麼對於電影中的某些「高級科技」,現實中可行嗎?
首先,我們來討論支撐影片的大環境線索理論:在太陽燃料耗盡演變為紅巨星之際,人類為了尋求新的宜居帶,選擇用發動機推動地球。
在設定的人類文明中,使地球停止自轉,隨後用「發動機」通過噴射反向氣流從而使地球獲得反向動力。
這便是物理學裡的動量定理:物體碰撞前後各部分質量乘以相應速度之和不變,這裡的速度包括方向。現實中火箭的發射利用的就是這個原理。
這個動力卻不可能是常規的化學燃料,地球質量巨大,推動乃至停止自轉都需要極大極大的能量,而即使用盡地球所有的化學燃料也不能達到如此大的能量。
那麼動力從何而來呢?早在1905年愛因斯坦就發布了狹義相對論,其中就提到了一個徹底改變世界的質能方程:E=mc∧2。
這個方程揭示了物體質量與能量的轉化關係,暗示著極微小質量的物質蘊藏著極大的能量,由此衍生的核裂變和核聚變是原子彈、氫彈的理論依據。
在電影情節設置中,可控核聚變技術應當是人類文明中的成熟技術之一。由這項技術提供的推動地球的能量是完全可行的。
解決了發動推力的來源問題後,我們再著眼於結構體自身的結構狀況。正如用紙包火是不可行的,那麼地球作為一個整體結構體能夠承受推力帶來的應力壓力嗎?顯然是不能的。
太空人在乘坐火箭時需要承受數倍於自身的加速度,超過這一極限,人便會因超限而最終被毀滅。同樣,地球的薄殼結構承受不住推力帶來的極限效應。
當然,這僅局限於當前人類思考的範疇,或許,屆時人們可以改變地球內部結構構造,亦或將內部壓力導流到發動推力...
在這部影片中,科技幻想帶來的視覺盛宴令人酣暢淋漓。其中有一處「引力彈弓」讓人咋舌讚嘆。
利用木星巨大的引力,地球借用其引力如彈弓般獲得「天然的」「自然的」向前推動力,令人不禁讚嘆大劉頂級般的想像力。
看到「引力彈弓」,不禁令人想起相似的《三體》中宇宙飛船利用壓縮宇宙波從而獲得超越光速推力的情節,果然異曲同工。
在地球不斷接近木星過程中,地球上也歷經著生態破壞、地質重構,火山爆發,地震海嘯等如同末日世界。
其實這對應著物理學中「洛希極限」。
月亮對地球的引力效應(潮汐效應)是地球上潮漲潮落的原因。
同樣的,隨著地球與木星距離的靠近,木星本身強大的引力對地球有著更強大的潮汐效應,以至於地質坍塌等極端現象的產生。
在距木星1.7公裡處時,地球將處於所謂的「希洛克極限」,意味著地球面臨著分解崩裂的極限。
雖說現實中類似的技術尚未發展成熟,但科幻電影本身就是理論思維碰撞的一種表現形式。
好了,本次對《流浪地球》「高科技」技術的盤點結束了。大家對國產硬核科幻的崛起怎麼看呢。