文科生看《流浪地球》所需要的知識

　　年初二去看了這部電影，整個故事宏大壯麗，服裝和道具製作精良，特效堪稱完美，還穿插了多個涉及人性思考的選擇，我看的是熱血沸騰，文科生媳婦表示看的一頭霧水，各種問號。

　　為了讓文科生們看懂電影，本文試圖進行部分術語科普並對電影中存在的一些硬傷BUG進行討論，對電影中的逃逸方案的可行性不做評論。

　　氦閃

　　太陽這樣的恆星的能源來自於H與He的核聚變。但當太陽年紀大的時候(聚變燃料不足)，太陽會發生短時間的失控核聚變並且體積會急速膨脹成紅巨星將太陽系全部行星氣化吞噬。

　　逃逸速度

　　指擺脫太陽的引力，逃逸出太陽系的公轉線速度，也稱第三宇宙速度（16.7KM/S）。在電影裡則是指要把地球公轉線速度再增加至少16.7km/s。

　　引力彈弓

　　引力彈弓就是利用行星的引力來給另外一個天體加速，將它甩向下一個目標，也就是把行星當作「引力助推器」。

　　在電影裡，地球使用木星的引力場作為引力彈弓給地球的公轉線速度加速，以更快的逃離太陽系。理論基礎是地球八大行星的軌道基本處於同一個水平面。

　　值得注意的是，引力彈弓對於衛星、飛船等這種由強大的化學鍵（電磁力）聚合的小天體是不需要擔心的（比如NASA發射的旅行者1號/2號就使用了多個行星的引力彈弓來加速），但是對於地球這樣靠自身引力聚合的天體則是必須要考慮一個問題，這就是電影中多次提到的「洛希極限」

　　引力彈弓及洛希極限示意圖

　　洛希極限

　　當兩個天體的距離少於他們的洛希極限時，各自天體上的物體會根據本身被原星球所受到的力的大小，由小到大被「吸走」，最後甚至整個天體都會被引力大的天體吸引過去或者撕碎的情況。在電影裡，地球的大氣層由於僅受地球引力，所以最先被吸走。

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　　停止地球自轉的目的

　　為了使行星發動機能持續穩定的進行工作，必須要將行星發動機噴嘴一直對準地球公轉線速度的反方向。

　　實際上電影裡的這裡的編劇應該是有一些問題，根據原著來看在逃逸階段的行星發動機並不是同時開啟，而是根據公轉線速度的方向分北美和亞洲輪流開啟

　　為什麼北京上海會被冰塊覆蓋？

　　首先是自轉停止後離心力消失導致海平面上升，期次是行星發動機的加速度導致海水湧向發動機所在的北半球，還有一個原因是月球消失導致的引潮力消失，導致海平面上升（電影中地球附件已經沒有月球）。

　　海水結冰主要是因為地日距離拉長，氣溫急劇下降導致海水結冰。

　　為什麼飛機會掉下來？

　　因為上面說的洛希極限導致空氣變得稀薄，一方面升力不足，另外一方面氧含量也不足，但看電影中的環境，增加飛行速度在近地點應該還是可以飛的。

　　為什麼要帶著地球一起逃？

　　為什麼小說/電影以地球為單位進行逃逸，而不是以巨型飛船，或者海量飛船云為人類轉移的載體？比如《機器人瓦力》，《深空失憶》都是以巨型飛船作為逃逸載體。

　　大劉說「電影把中國人對故土和家的情感在太空尺度上展現出來，震撼心靈」，我覺得這不是真話，真正原因他自己是清楚的。

　　這裡我根據自己的理解簡單分析一下，其實想想為什麼不能用巨型飛船逃跑的原因說清楚就行了：載重量有限，自保性不強，容錯能力低。所以帶著地球逃跑是因為地球體量巨大且資源豐富，相當於帶著礦山、工廠、全量生態系統，更更重要的是有地磁、大氣層和地下掩體這些天然「防彈衣」，可以抵擋致命的宇宙輻射和絕大部分的隕石。

　　而且由於旅途漫長，科技需要一定的規模效應才可以繼續提升。在當時的人類尚不具備快速「地球化」其他行星的科技條件下，帶著地球走是最穩妥的方式。

　　PS：其實小說原著是有2套方案在爭論的，最後選擇的是「流浪地球」，也就是把整個地球推走；另外一個可以稱為「諾亞方舟」，也就是使用宇宙飛船形式帶一少部分人走。在電影中其實也是有這兩種方案，但是「諾亞方舟」是作為「流浪星球」失敗後的緊急預案而已。

　　----------缺點/BUG---------

　　1，月亮在哪？怎麼辦？電影中沒有寫，但是在小說原著中寫了也是通過行星發動機推走了，不過沒有具體寫，因為推動月球的行星發動機數量少說也是要上千臺，按照當時人類的科技，是無法將這麼多的行星發動機安全發射到月球上並遠程控制自動輸送原料和運行的。可能正因為難解釋，所以電影迴避了這個問題。

　　2，最後關頭地球表面的大氣已經全部被吸走，如同真空，朝向木星方向上地球重力也會減輕很多，但電影中沒有表現出來有什麼差異。

　　3，另外在大氣層吸走後，人類被迫要進行一次「地球化」的過程，所以地球還真不一定是立刻「得救了」。

　　如果有其他疑問和不同意見歡迎留言討論

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