三張動圖看懂《流浪地球》中的科學概念,瞬間變身科學達人

2020-12-06 百家號

最近《流浪地球》上映後口碑持續發酵,影片中,地球為了脫離太陽系必須達到第三宇宙速度,為了儘快實現這一目的就要藉助木星做引力彈弓加速。但是在靠近木星時地球因為其潮汐力影響,發生重大地質變動引發地震和火山噴發,進而行星推進器熄火,導致地球在做引力彈弓時同木星太近,如果距離小於洛希極限,就會遭遇解體。

裡面的洛希極限和引力彈弓聽起來是不是很高端、大氣、上檔次,可是聽不懂呀!

沒事,下面三張動圖讓您瞬間變身科學達人。

拉格朗日點

理想狀態下,兩個同軌道物體以相同的周期旋轉,兩個天體的萬有引力在拉格朗日點平衡,使得第三個物體與前兩個物體相對靜止。

平面三體問題中的五個特解點,在質量可以相對忽略不計的情況下,可以在該點放入一個新的物體,三者保持相對位置不變。123由歐拉算出,45由拉格朗日算出

洛希極限

洛希極限(Roche limit)是一個天體對自身的引力與第二個天體對它造成的潮汐力相等時兩個天體的距離。當兩個天體的距離少於洛希極限,天體就會傾向碎散,繼而成為第二個天體的環。

距離太近時,重天體對輕天體的潮汐力超過輕天體hold住自身的引力時,輕天體就會被撕裂。地球、月球這種鬆軟的流體就會遭重。而如果是硬質石球甚至是鐵球這些比較硬的則免疫這種問題,最終變成流星或者隕石。

圖中是假設地球突然變大一倍後月球的情況,可以看到月球先是受到潮汐力影響變成橢圓,進入洛希極限後逐漸分解,需要注意的是該圖並不準確,月球分裂後的小塊應該還是圍繞地球旋轉的才對。

引力彈弓

學名叫重力助推,Gravity Assist,也被稱為重力彈弓效應或繞行星變軌。

可用於加速或者減速,這裡只討論介紹加速的情況。

氫氣的燃爆要求體積比例在4.0%~75.6%,電影中,木星的大氣(主要是氫氣)被地球的潮汐力吸引(較小),地球的大氣(包含氧氣)被木星的潮汐力(較大)吸引。既而在木星和地球間的位置形成了可供點燃的混合氣體帶。

然而該區域距離地球太遠,行星發動機的火焰無法觸及(所以成功機率是0),只有在空間站爆炸後,其燃燒的殘骸裹挾著三十萬噸燃料被木星潮汐力吸過去後,才能達到。點燃後,爆炸的衝擊波通過氣體連接帶這一介質將能量傳播了木星和地球,成功改變了地球的軌道,使其脫離了危險。

簡單的說就是在動量守恆的情況下,地球利用引力偷走了木星的動量,不過木星夠大,所以就沒什麼影響。

相關焦點

  • 10張動圖,讓你秒懂這些常見科學的概念
    都說生活中到處充溢著科學的巧妙,我們經常會利用到一些常見的科學,但是你知道這些科學的原理嗎?
  • 手繪《流浪地球》講解圖 硬核科學家成「網紅奶爸」
    手繪《流浪地球》講解圖 「硬核」科學家成「網紅奶爸」近日上映的影片《流浪地球》火了,中國科學院計算技術研究所研究員、中國科學院大學博士生導師王元卓也出乎意料地火了。或許公眾對這個名字還比較陌生,但最近「暴走」網絡刷屏微信朋友圈的6張《流浪地球》手繪講解圖就出自這位「硬核」科學家之手。2月7日下午,王元卓和愛人帶兩個女兒看完《流浪地球》電影,他本想讓10歲的大女兒就該電影寫一篇作文,算是完成一個寒假作業,可女兒卻表示很多地方沒看懂。「沒看懂怎麼寫?」
  • 科學解讀+4個問題測試:你真的看懂《流浪地球》了嗎?
    感動之餘,導演「輕描淡寫」地滑過了有關於背景和科學原理的部分,以一種近乎「理所當然」的方式為大家呈現了一個硬科幻故事。導演這麼「輕描淡寫」地過去了,我可不行。於是——電影背後四大核心物理問題解讀問題一:為什麼要去宇宙流浪?問題二:怎麼才能帶著地球去流浪?問題三:怎樣才能以更快的速度去宇宙流浪?問題四:最後的流浪計劃是怎麼成功的?
  • 神奇的地球!18張動圖向你展示難得一見的瞬間
    原標題:18張動圖,向你展示難得一見的瞬間   蜘蛛捕食瞬間 現實中的烏鴉也是這樣機智地利用石塊的!(錄製者:David Rogers)   捕蠅草閉合瞬間   依靠水分的壓力,植物也能動得更加迅速
  • 看懂《流浪地球》的三個瞬間,「莫斯」最後一句話細思極恐
    《流浪地球》上映之後,在國內廣受好評,被廣大朋友成為:「中國如今最為拿得出手的科幻片。」這個頭銜細細數來和《流浪地球》搭配確實妥當。整部片子上千的特效鏡頭中有百分之七十都是由中國的團隊製作的,可以準確得稱為「中國製造」。
  • 32張科學動圖,解密生活中自然現象,很養眼!
    大千世界無奇不有,今天機械知網分享32張動圖,帶你領略科學的奇妙! 1.磁鐵從銅鑄管中通過 4.
  • 22張你沒見過的科學動圖,很養眼!
    大千世界無奇不有,今天分享22張動圖,帶你領略科學的奇妙!1. 雪花的形成磁鐵從銅鑄管中通過地球上一年內的冰川、植被變化(等離子環有四個地球那麼大)14
  • 《流浪地球2》曝概念海報 定檔2023年大年初一
    2》概念海報就在11月26日上映當天,電影《流浪地球:飛躍2020特別版》在第33屆中國電影金雞獎官方特別展映之際,中國電影集團公司副董事長傅若清、電影《流浪地球》導演郭帆共同宣布,電影《流浪地球2》定檔2023年大年初一,並曝光首張概念海報,這預示著,中國科幻冒險電影再度起航,電影
  • 《流浪地球》裡的科學奧秘
    本文作者:木辛君 清華大學航天航空學院工程力學系在讀博士,中國科幻銀河獎/星雲獎獲獎作者本文審核:劉慈欣,高級工程師,科幻作家,中國作協會員,小說《流浪地球》作者、電影監製現實中,「流浪地球」真的可能發生嗎?明知靠近木星有危險,為什麼地球還要走這條路?
  • 《流浪地球》票房3天破10億!一文看懂背後科學奧秘:我們離世界末日...
    你不得不知的《流浪地球》裡的科學奧秘  《流浪地球》除原著小說作者劉慈欣監製以外,更有吳京、李光潔、吳孟達等強大演員陣容助陣。超前點映口碑炸裂,看過的觀眾紛紛表示「穩了」!無論你是不是科幻迷,這都是一部值得二刷三刷的電影!  硬科幻的魅力是什麼?大概就是能跳出故事本身,讓我們對生活產生不一樣的思考。現實中,「流浪地球」真的可能發生嗎?明知靠近木星有危險,為什麼地球還要走這條路?  帶著種種疑問和思考,公眾號科普中國(ID:Science_China)就給大家整理了以下出現在《流浪地球》中的重要知識點。
  • 看懂《流浪地球》了嗎?(三) ——機甲地球超人?
    到了2019年,給孩子們準備的科學文章、動畫、視頻和實驗手冊得到了極大豐富,似乎不僅是知識的傳遞與共享,更是寓教於樂的活動形式,是這個時代孩子們度過成長時光的必修課。小銳卻覺得好像還差了一點什麼。即使是作為一個受過高等教育的青年,作為一個科學擦邊工作者,小銳仍然常常感覺自己的科學知識之不足,從高考智力巔峰滑坡到谷底的感覺並不好受。
  • 流浪地球火爆刷屏 科幻電影終極意義是「給孩子心中種下科學種子」
    《流浪地球》火了,與《流浪地球》一起火起來的,還有中科院計算所研究員王元卓給自己女兒手繪的6張講解圖。,還有中科院計算所研究員王元卓給自己女兒手繪的6張講解圖。
  • 《流浪地球》裡的那些真實科學細節
    由於懼怕太陽氦閃爆發引起的災難,人類決定組成聯合政府,並給地球裝上發動機,通過動力將地球推出太陽系,在宇宙中流浪,找尋新的星系作為人類的家園。這個流浪計劃的實施時間長達2500年。氦閃,這個概念乘著《流浪地球》的東風開始成為眾人討論的話題。
  • 《流浪地球》火了,電影中的這些科學奧秘我們可以這樣講給孩子
    >《流浪地球》講了一個腦洞十分大的故事。 其實,在這部電影中,涉及的科學知識非常多,設定詳實,且高度融入了劇情。 電影講述的故事中,明知靠近木星有危險,為什麼地球還要走這條路?為什麼接近了木星地球就會被「撕裂」? 帶著種種疑問和思考,讓我們一起了解這些電影情節裡的科學解讀和科學背景,探尋這個電影故事中的科學奧秘!
  • 《流浪地球》可行嗎?是科學還是幻想?
    中國首部大型科幻片《流浪地球》佔據了春節檔電影票房的主導地位。電影《流浪地球》官方微博宣布,春節假期總票房突破20億。其以「硬科幻」的特點收穫大量好評,「硬科幻」,即具有嚴謹科學底蘊、基於科學原理的科幻作品。
  • 《流浪地球》火了!電影中的這些科學奧秘,我們可以這樣講給孩子!
    其實,在這部電影中,涉及的科學知識非常多,設定詳實,且高度融入了劇情。  電影講述的故事中,明知靠近木星有危險,為什麼地球還要走這條路?為什麼接近了木星地球就會被「撕裂」?  帶著種種疑問和思考,讓我們一起了解這些電影情節裡的科學解讀和科學背景,探尋這個電影故事中的科學奧秘!  01為什麼要去木星?
  • 流浪地球有沒有彩蛋呢? 流浪地球彩蛋介紹結局你看懂了嗎
    流浪地球有沒有彩蛋呢? 流浪地球彩蛋介紹結局你看懂了嗎時間:2019-02-13 14:06   來源:愛福清網    責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:流浪地球有沒有彩蛋呢? 流浪地球彩蛋介紹結局你看懂了嗎 流浪地球這部影片超出小編預期的好看,特效 ,場面宏大,故事充滿想像力。
  • 科技館小達人高能演繹生活中的科學知識
    浙江在線杭州8月19日訊(浙江在線記者 隋雪 文/視頻)鋼球相撞能產生火花把紙張瞬間燒個洞?一根細細的筷子能提起滿滿一杯米?普通的鏈珠能像噴泉那樣湧出杯子?昨天下午,在浙江省科技館,經歷了滿滿七天科學知識浸潤的科技館小達人們,迎來了畢業匯報演出的高光時刻。
  • 《流浪地球》裡的那些真實科學細節-虎嗅網
    由於懼怕太陽氦閃爆發引起的災難,人類決定組成聯合政府,並給地球裝上發動機,通過動力將地球推出太陽系,在宇宙中流浪,找尋新的星系作為人類的家園。這個流浪計劃的實施時間長達2500年。氦閃,這個概念乘著《流浪地球》的東風開始成為眾人討論的話題。
  • 18張動圖,展示難得一見的瞬間
    這18張珍貴的照片,看完你一定會驚嘆這世界真是太神奇了!蜘蛛捕食瞬間「烏鴉喝水」  還記得寓言中那隻聰明的烏鴉嗎?現實中的烏鴉也是這樣機智地利用石塊的!捲曲觸手核爆炸瞬間   50年間形成的地球同步軌道上的太空垃圾(來源:歐洲航天局)來源:央視網綜合人民日報、一路風景一路歌、瞭望智庫編輯:左常睿審核:王小龍