《流浪地球》海報 網絡圖
春節假期雖過,但國產科幻電影《流浪地球》的光影片段卻一定還留在不少人的心間。
影片的設定,當太陽生命走到盡頭,人類唯一的生路是將整個地球「甩出」太陽系,向著半人馬座比鄰星進發,實現外太空星際移民。
獨特的情節設定點燃了全民的科幻熱情,但在真實的生活中,太陽真的會「逝去」嗎?比鄰星適合地球「搬家」嘛?給地球裝上新興發動機合理嗎?針對這些問題,記者採訪了浙江省杭州高級中學天文指導老師、杭州市天文學會理事儲王偉。
影片《流浪地球》中,科學家們發現,太陽急速衰老膨脹,地球將被太陽吞沒,為了自救,人類「帶著」地球,遷往半人馬座比鄰星。
影片是根據著名科幻作家劉慈欣的同名小說改編。在小說原設定中,科學家們發現,太陽即將氦閃,地球為了躲避這次災難,必須逃離太陽。
作為一顆恆星,太陽是太陽系的「頂梁柱」,散發著生命賴以生存的光和熱。在真實的宇宙中,它會「死去」嗎?
「太陽的末期,將會將進入紅巨星時期,核心溫度逐漸升高,太陽內部的氦元素將被點燃,形成氦元素聚變,這一現象被叫做『氦閃』。 如果太陽發生氦閃,對太陽系內的生命都是毀滅性的,地球也不例外。」儲王偉說。
圖片來源自網絡
科學家們都認為,太陽形成於50億年前。當前,太陽處於恆星的青年時期,活力正盛。50億年後,太陽才會進入紅巨星時期。「對於人類的尺度而言,那是一個很遙遠的事情,人類能否活到那時候,還未知呢。」儲王偉說。
如果人類真的能活到那時候,半人馬座比鄰星適合地球「遷居」嗎?
半人馬座內的比鄰星系統是離太陽系最近的恆星系統。而比鄰星距離地球最近,只有4.2光年。理論上,如果地球「遷居」比鄰星,能消耗的時間最少、距離最短。然而,儲王偉認為,在半人馬座,存在三顆恆星:比鄰星、南門二、南門二B。「三顆恆星,會相互影響,空間環境不太穩定,那裡並非最佳的第二個太陽。」
《流浪地球》被視作一部不可多得的「硬科幻」作品。「硬科幻」,即具有嚴謹科學底蘊、基於科學原理的科幻作品。那麼,這部電影中哪些內容具有較強的科學原理呢?
在影片中,地球飛往比鄰星的過程中,為了脫離太陽引力,人類在地球上建造了上萬座發動機,單個發動機通過重元素聚變能夠產生150萬億噸的推力。
「電影中,發動機的燃料是重元素『火石』。但現實中,人類已實現的聚變是輕核聚變,比如氫彈。可控的重核聚變技術,人類還並未掌握。」儲王偉說,不過宇宙深處有不少恆星內部確實進行著重元素聚變。「如果未來,人類能夠掌握可控的重元素聚變技術,也許能源問題將徹底解決。」
除了藉助人造的發動機,電影中,地球的「流浪」,還利用了木星的「引力彈弓」。 儲王偉介紹:「當地球靠近木星時,會被其強大的引力吸引,從而加快行進速度。由於木星也在繞太陽公轉,在天體的互相影響中,最後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』。」
在人類的航天徵程中,探測器「旅行者1號」、「帕克」等利用過天體的「引力彈弓」,應用已十分廣泛。
此外,影片中,地球由於接近洛希極限,導致行星發動機發生故障,地球即將解體墜入木星,人類面臨滅頂之災。
「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,後者的潮汐力就可以將前者撕碎,這距離就被稱作洛希極限。地球與木星之間的洛希極限,是可以通過精確計算得出的。」儲王偉介紹。
電影好看歸好看,《流浪地球》帶給觀眾的驚喜遠不止於此。比如,別人家的學霸父母就能從電影裡提煉關鍵知識點——
2月8日,網友@卡卡西啦啦在某論壇曬出了老同學看完《流浪地球》後給他女兒做的6張講解圖,涵蓋了電影中涉及到的多個知識點,包括什麼是太陽系、太陽核聚變反應、行星加速(引力彈弓效應)……等。一起來看看這6張講解圖:
太陽系示意圖,講解了太陽系分布的八大行星,每個行星的主要成分,體積、質量,是一些教育基礎的知識。
太陽核聚變反應示意圖,講解了原子核、中子發生核聚變。
流浪地球計劃示意圖,人類肯定不會坐以待斃,而目前人類飛船的速度太慢,按目前人類最快的飛船速度也僅僅只能達到光速的0.5%,飛到半人馬座,需要17萬年才能到達。根本就是不可能的,所以提出了流浪地球計劃(如圖五點)。
行星加速(引力彈弓效應)示意圖,利用行星的相對運動和引力改變軌道和速度;引力彈弓也叫引力助推,加速飛行速度,也能用於降低飛行速度;地球上的飛行器不利用木星的引力加速,是無法加速到第三宇宙速度的,也就無法飛離太陽系,也就無法逃生,並標註了三個宇宙速度。
木地相撞or地球解體示意圖,經過木星的時候,是木星和地球相撞,還是地球會解體。地球受到木星強大的引力作用,加速向木星靠近,當地球面對木星的受力遠大於木星的時候,地球和木星的距離,將小於洛希極限,地球會被撕裂。
最後,這位父親給女兒留了四道題目。
「用心」「點讚」「優秀父母」……不少網友在評論中給這位父親豎起了大拇指,並表示也要說給自己孩子聽。
確實,不論是《流浪地球》電影本身,還是學霸父母的用心……這部電影為何會「火」,其實,從網友們的觀點中或許能一窺究竟。
網友@烏鴉火堂說:「硬核科幻設定、東方式家庭理念核心、地心引力與星際穿越融合。整體非常流暢,給五星不怕驕傲。」
網友@凌睿說:「故事中,拖著地球逃離太陽系的驚豔設定,本身便是對『家國情懷』的宏大投射,中國科幻迷從此不再流浪。」
網友@巽頓河說:「比起科幻,我更看重和感動是它作為電影本身的意義。電影告訴我們,人類有兩隻眼睛,既要關注當下,也要眺望遠方。趕長路總得看得遠些,多點夸父追日的浪漫,就能多點愚公移山的可能。」
所以,科幻電影非要完全符合現實嗎?劉慈欣接受央視採訪時還表示:「其實我們的科幻發展到這一步,並不是因為科幻本身,它是大環境決定的。《流浪地球》的導演也反覆強調,整個國家處於快速崛起的現代化狀態,給科幻文學、科幻電影提供了肥沃的土壤。」
你看懂了嗎?《流浪地球》的大熱,其實代表著一個大國力量的崛起。
綜合自 | 浙江在線、人民網
編輯 | 徐起
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