單靠行星發動機就能推動地球?它們的工作原理到底是什麼?

2020-11-23 三體使者

引言:幾乎人類所有的認知都是從自然界中得到的,同時也有部分是從宇宙中得到的,例如天體運行的規律等等。人類關注到太陽之後就在思考一個問題,它是靠什麼在燃燒的呢?如今我們都知道,它靠的是核聚變反應。

太陽系是一個單星系統,太陽作為這裡面唯一一顆恆星一直都在「燃燒著自己照亮別人」。而太陽之所以擁有這樣的本領,是因為它的內部無時無刻不在進行著核聚變反應。為什麼核聚變反應能夠產生足以傳播到太陽系每個角落上的能量呢?這個問題設計了核聚變反應的基本原理,太陽內部的核聚變先是以氫元素作為反應原料,然後生成氦元素。在這個反應的過程中會伴隨著巨大能量的釋放,這就是太陽能的來源。

當太陽裡面所

有的氫元素燃料都消耗殆盡之後,生成的氦元素又會接著反應生成更重的鋰元素。就這樣,核聚變反應呈鏈式一次類推下去,一直到生成鐵元素之後核聚變反應逐漸停止,一顆恆星也就壽終正寢了。恆星的核聚變反應一直以來都是科學家們的研究方向,如果人類能夠掌握這種反應技術的話,那麼對人類文明的發展具有重大的推動作用。然而科學家們從上個世紀五十年代起就開始從事這方面的研究,如今仍然未有重大的突破。

由此可見可控核聚變技術實在是難以實現,但是人類的腦洞讓它能夠在科幻電影中實現。雖然《流浪地球》中並沒有明確說明那一萬臺行星發動機是靠什麼反應來產生推力的,但是有觀點認為它們工作原理就是可控核聚變反應。為什麼這麼說呢?人類社會中絕大多數供能方式都是以化學能為基礎的,如火力發電、生物質能發電,要麼就是利用自然能源,例如風能、潮汐能。

然而這些產能方式所產出的能源實在是有限,僅僅能夠維持人類社會的運轉,要想持續地推動整個地球往前移動是基本不可能的。但是核聚變反應在理論上是可以的,因為它應該是目前人類所知道的所有產能方式中效率最高的。就像電影所描述的那樣,人類在地球上建立了一萬座行星發動機,如果這些發動機都是以核聚變反應為工作原理,那麼它們一起所產生的能量就足以推動地球前進。

而核聚變反應需要原料,行星發動機靠什麼來作為原料呢?電影裡同樣介紹了一種名為「火石」燃料,一顆火石就足以支撐一座行星發動機的運行,因此有觀點也認為火石就是核聚變反應的原料。因為礦物石在化學上基本由矽元素構成,矽也是氫元素演化成鐵元素的一個中間態。和太陽的自然核聚變反應不同的是,行星發動機的核聚變有可能是以矽元素為基礎的,然後逐漸生成其他更重的元素。

以上就是對《流浪地球》中行星發動機工作原理的一個推測,小編認為該推測具有一定的道理,但也無法從科學上證實它的正確性。當然也沒有必要去證實,因為它畢竟是科幻作品中一個衍生的想法。

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