流浪地球中諸多不嚴謹科學,真的可以用離子推進器推動地球嗎?

2020-12-04 科學探討

作者:科學探討-小叮噹網絡作家協會

國產科幻大作流浪地球,牽強和不科學情節是否存在?

流浪地球熱播已經幾周了,講的是在2075年地球在太陽膨脹的情況下人們想盡辦法逃離太陽系的科幻故事。國產科幻電影少之又少,不少朋友認為該部電影存在太多的牽強,感情成分大於科幻成分,而又有不少朋友認為該電影是國產電影中的良心之作。科幻片是否為大作,其科學邏輯是否合理也非常重要。做為愛好科學的朋友們,我們不妨用科學的角度來分析下,看一下這部電影是否存在不科學之處。

事情發生的原因過於牽強,不科學

首先太陽在自身條件下不會隨便發生膨脹,太陽發生膨脹應該是幾十億年後的事情。而期間能夠使太陽產生巨大改變的就是巨大的天文事件,此改變也無非就是受到巨大星體撞擊或牽扯產生爆炸和撕裂。如果發生這種狀況,我們是無法逃脫的,太陽爆炸的時候光線需要8分鐘到達地球,而同時產生的巨大輻射也隨之到來,也就是說我們發現的時候,地球的毀滅也會同時降臨。太陽膨脹為紅巨星階段,這個過程外力無法控制,太陽非常穩定,在沒有到紅巨星階段,是不可能產生大膨脹的,目前沒有任何科學依據能讓太陽膨脹至地球軌道。

拋開這些方面,我們就說太陽提前進入紅巨星階段。而進入紅巨星階段,也不是一個溫和的過程,太陽會劇烈膨脹,又收縮塌陷。雖然不是用短時間來完成,但是對地球軌道也是個快速災難的過程。地球需要極大的加速度來逃離,而極大的加速度就會導致地球的支離破碎。

一萬座離子推送器推送地球不科學,太兒戲

電影中,我們看到人們帶著頭盔,但是沒看到人們去掉頭盔會漏氣現象。也沒氣壓差現象發生,也就是說大氣層是存在的。

離子推送器的原理類似強子對撞機,強子對撞機我們都知道,它佔地龐大,一般大型強子對撞機都是佔半個城市的地方,它擁有極強的電磁場,耗電巨大,卻只能將極其微量的粒子加速至接近光速。離子推進一直是科幻題材,如果短距離加速粒子產生巨大的反作用力,則需要非常非常強大的電磁力。如此強大的電磁力來推送驅動能使地球產生動能的離子,需要非常高的電耗(需要多大的電耗,後續文章給予詳細計算)。而在消耗巨大的電能後,動能不夠強大的離子體是衝不破大氣層的;如果動能巨大,離子速度接近光速,離子推送器啟動後,帶電粒子衝擊大氣將會造成極高的溫度和爆炸。總體一句話,大氣層存在的情況下,離子推送器只是推推空氣,不會給地球產生動能。

也許電影中這個細節是紕漏,真的不存在大氣層了,那麼離子推送器能推動地球嗎?

一萬座推送器,聽著是不少,但是推動地球力量真的夠嗎,地表能承受反作用力嗎?(分擔多大的反作用力,後續文章給予詳細計算)舉個例子,泰山很重很大,對於地球而言也非常微小,地球質量相當於400億個泰山。聽聽推動如此龐大的質量,就算很微小的加速度也會需要多大的力,而這些力反作用於地球表面,地殼能承受得了嗎?

何況推動地球並非只是推動地球,月亮也是地球系統的一部分。真的推動地球,也要把月亮計算進去。推動地球的可行辦法,也許真的靠月亮了。

我們知道月亮不存在地殼,也不存在大氣,月亮相對於地球也夠大夠近。如果推動地球,可以在月球上製造反作用力裝置,利用月球對地球的吸引力把地球推送至火星軌道進行加速,捕獲火星為地球的衛星,然後再利用火星和月球的引力,將地球推送至木星軌道,再將月亮和火星投入木星,從而利用反作用力和木星的引力加速將地球拋射出去。這需要精確的計算和合適的時機,雖然麻煩,但是對待地球這樣的大塊頭,人造力量還是非常有限的,還得利用自然的力量才比較可行。

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