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看不懂《流离地球》的科学机密?专家帮你科普

2019-02-11 18:02:10 亿宝娱乐-官方注册 已读

看不懂《落难地球》的科学机要?专家帮你科普

《流离地球》剧照。

  春节档,影戏《流离地球》大热。不少观众在看完影戏后依然以为摸不着脑子,到底什么是“引力弹弓”?“重聚改观员机”又是奈何事情的?南京航空航天大学理学院副传授李晋斌应邀为扬子晚报做了专门解读。 扬子晚报/扬眼记者 杨甜子

  关于引力弹弓

  “引力弹弓”是航行器加快常用的要领

  《流离地球》影戏中,地球逃逸太阳引力的重要段落里,“引力弹弓”饰演了举足轻重的“脚色”。李晋斌先容,地球这个庞然大物,半径6371公里。但剧中人类造出了同样复杂的行星动员机,足以在5年阁下将地球推进到逃逸太阳引力的最低速度,即16.7公里/秒。这个速度相当于再起号列车速度的200倍。即即是如此高的速度,相对付星际间隔来说还远远不足,目标地比邻星(半人马座三星)间隔地球4.3光年,假如凭据逃逸速度飞行,需要7.7万年才气抵达,这实在是太漫长了!于是人类想到了借助木星的“引力弹弓”,令地球零耗损改变偏向、晋升速度,最后达到比邻星。

  李晋斌汇报扬子晚报记者,“引力弹弓”是一种航行器加快常用的要领,我们向地球以外的天体发射航行器时,常会应用到其他行星或天体做“引力弹弓”,以此来节减燃料、时间和打算本钱。较量经典的大概是美国的“卡西尼”号探测器了,它于1997年10月15日从地球发射前往目标地——土星,但只带了很少的燃料。它在1998年4月26日操作了金星的弹射,在1999年7月24日操作了金星的第二次弹射,又于1999年8月18日操作了地球的弹射,后于2000年12月30日操作了木星的弹射,最终于2004年7月1日抵达土星。

  影戏里的“引力弹弓”场景很大概实现不了

  “好比一只乒乓球,当它飞向一面静止的球拍时,在忽略重力、氛围阻力、摩擦等因素的环境下,反弹速度是沟通的。但假如这个球拍向着来球偏向移动,那这个球与拍相撞后反弹速度就会变快,这就是‘引力弹弓’效应。”李晋斌说,其实“引力弹弓”也是科幻影戏经典桥段之一。譬喻《星际穿越》中,库珀为使“巡逻者”号飞船达到米勒星球,这就需要降速c/3,他回收的方案是操作一颗中子星举办引力弹弓减速。

  值得留意的是,《流离地球》中的引力弹弓场景很大概实现不了,亿宝娱乐上,影戏忽视了一个很是重要的先决条件,木星和地球的质量比值不足大,约莫320(不像乒乓球和球拍质量差那么悬殊)。地球不行能操作木星的庞大引力实现引力弹弓的加快结果,地球一旦被木星引力捕捉,功效一定是地球和木星彼此牵扯,两者彼此环绕旋转,旋转半径会越来越小,最后,地球和木星产生激烈碰撞,形成一个新的星球。

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《流离地球》剧照。

  关于重聚改观员机

  重聚改观员机助攻“流离地球”理论上有大概

  在《流离地球》里,尚有一些引人注目标“各人伙”——高度达11千米,比珠穆朗玛峰还高2.2千米的重聚改观员机。每台动员性能提供150亿吨的推力,而这样的动员机在欧亚大陆和美洲大陆总共有一万两千台,总共能提供150万亿吨的推力,如此大的动力方可在5年阁下将地球推进到逃逸太阳引力的最低速度,即16.7公里/秒。

  李晋斌解读,重聚变,就是由重原子举办的核聚变。“我们常传闻聚变的是轻核聚变即氢聚变回响变为氦放出庞大能量,这也是太阳发生能量的主要方法。人类能做到的还只是操作氢原子举办的不行控核聚变(氢弹),但氦并不是核聚变的终点,氦可以继承聚变生成碳,碳继承聚变生成硅,要亿宝娱乐,即氦–4→碳–12→硅–28。硅虽然也不是核聚变的终点,大质量恒星后期的聚变回响就是“重聚变”。从“硅”开始大质量恒星“重聚变”进程是:硅–28→硫–32 → 氩–36→钙–40→钛–44 → 铬 –48 → 铁–52(铁–56),核聚变走到铁这一步,就不再释放能量,而是接收能量,所以重聚变最后发生的废渣就是铁。“重聚变”释放出的能量,比氢弹爆炸释放的能量要大许多许多。虽然重聚变需要的温度也高得多、压强也要大得多才气实现。

  小说和影戏中,操作岩石为主要燃料举办核聚变就是这个进程。我们地球上岩石的主要身分是“硅”。正是有了重聚改观员机,才气让“流离地球”打算乐成,因为岩石在地球上处处都是,提供了无穷无尽的燃料。至于如何实现可控“重聚变”,那就是科学家而非科幻小说家的任务。

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