 文/吕哲 2019年2月5日，也就是农历己亥年的大年初一，根据中国首位雨果奖得主刘慈欣的科幻小说改编的同名科幻电影《流浪地球》正式亮相全国各大影院，标志着中国科幻电影新纪元的到来。而在从小说到电影的改编过程中，很多科幻迷最期待的就是对于“地球发动机”形象化展现。不过，在人类两百年的科幻文艺史上，能够跟“地球发动机”一争高下的超级发动机并不罕见。 但是，对于速度的渴望和对新世界的向往，推动着人类不断寻找新的更强劲的动力。而蒸汽机的发明与改进以及TNT炸药的出现，则标志着一个化学能被广泛应用的年代到来了。   1865年9月14日，法国科幻大师儒勒·凡尔纳开始在《辩论报》上连载他的太空科幻旅行小说《从地球到月球》。小说以南北战争结束后美国为背景，故事一开始便讲述巴尔的摩城大炮发明家俱乐部主席巴比康提议向月球发射一颗炮弹，希望以此实现从地球到月球的载人飞行。但由于这个计划太过疯狂而没人敢于参与。直到法国冒险家米歇尔·阿当出现。在得知消息后，他自告奋勇，准备乘这颗中空的炮弹“飞船”到月球去探险。最终载着航天先驱们的炮弹“飞船”成功升空。但不幸的是，他们最终没能到达月球，而是在离月球二千八百英里的轨道上绕月运行。直到续集故事《环绕月球》中，他们才得以返回地球。 儒勒·凡尔纳的太空旅行小说《从地球到月球》     续集小说《环绕月球》 这部小说的影响力很快就传遍法国以及整个欧洲。1903年，正在日本留学、后来成为中国现代文学旗手的鲁迅先生偶然读到了这部小说的日译本，立刻被其中瑰丽的想象所吸引，于是便动手将其翻译成中文，以《月界旅行》之名出版。在“辨言”（前言）中，铿锵有力的喊出了“导中国人之前行，必自科学小说始”的口号。而在此前一年，电影艺术先驱乔治·梅里爱便根据凡尔纳的小说拍摄出了电影史上第一部太空科幻片《月球旅行记》，这是人类第一次用艺术手法描绘太空旅行。更令人意想不到的是，凡尔纳在小说中描绘的用大炮向月球发射炮弹“飞船”的地方，在差不多一个世纪后，成为了美国最重要的航天器发射场。  1903年鲁迅根据日本译法国儒勒·凡尔纳科幻小说《月界旅行》，1903年10月东京进化书出版社出版；译《地底旅行》，第一，第二回发表于《浙江湖》第10期，全书1906年启新书局出版。   《月球旅行记》 Le voyage dans la lune (1902) 延伸阅读  《月球旅行记》讲述了天文学院院长（乔治·梅里爱 Georges Méliès 饰）在一次会议上提出天马行空的月球旅行计划。他和另外五名大胆的天文学家监制出了炮弹舱和大炮，并在军队的帮助下乘坐炮弹舱顺利登月。兴奋过后六名天文学家精疲力竭的在月球表面睡去，浑然不知许多星星悄然观察着他们熟睡的样貌。最后一场寒冷的降雪唤醒了他们。众人躲藏到地洞中却不慎用雨伞惊扰了月球人，于是一场慌乱的冒险开始了…… 该影片于1902年发行了黑白版和手绘彩版，全长约14分钟。后结局与彩版一度失传。1993年，受损严重的彩版拷贝被私人收藏家捐赠给西班牙巴塞罗那电影资料馆；2002年，结局“凯旋而归”在法国被重新发现。影片修复计划持续十余年。 2011年，影片的彩色完整修复版在戛纳电影节首映，以纪念梅里爱诞辰150周年，此时距离影片问世亦已过去109年。 当然，事实上，人类没有使用大炮，而是火箭将人类送上了太空，但从本质上说，无论是大炮还是火箭，应用的都是化学能。而美国科幻“黄金时代”的著名作家海因莱因在科幻小说《出卖月亮的人》和《安魂曲》中描写了人类竭尽全力登陆月球，并最终在地月系中建立起定期穿梭航线。 然而，第二次世界大战前后，随着原子能的出现，让人们利用原子能作为太空飞行动力成为可能。在日本科幻动漫的里程碑之作《机动战士高达》里，编导虚构了一种名为“米诺夫斯基粒子”的超级核材料，这是一种高能量输出，但又不会导致致命核辐射的材料，是宇宙战舰和机动战士最理想的动力来源。装备“米诺夫斯基粒子反应堆”的机动战士高达能够在太空、大气层和地面等全领域环境下进行作战，堪称是科幻世界中“超级动力装置”的代表。 核聚变原理 核裂变原理 图片来源：航空航天馆 “米诺夫斯基粒子反应堆”虽然并不存在于现实之中，但核动力火箭在理论上却是可以制造出来的。核动力火箭的工作原理并不复杂。首先，通过核反应堆内的核裂变反应产生大量的热能，并转化为高温度，再用惰性气体的工作介质通过反应堆，吸收和带走反应堆的热量，然后工质（如液氢）进入喷管，将热能变成喷气的动能，以高速喷出。理论上说，核动力火箭可以把人类现有的太空飞行速度提高一倍，把地球与火星之间的飞行时常缩短到一个地球年以内。这就跟当年风帆时代跨大洲之间旅行时间相差无几，地球与火星之间的行星际旅行也就成为了可能。 美国Sandia国家实验室，用来进行核聚变研究的'Z机器' 图片来源：航空航天馆 只是，人类染指星辰大海的野心绝不止如此。为了让宇宙中远隔数百乃至数千光年的星系之间能够朝发夕至，阿西莫夫为他笔下的银河帝国设计了一套“超空间”宇航法。但这已经是纯粹的科学幻想，与人类现有的宇宙学知识不兼容。当然，虫洞假说的提出，又让科幻小说家们兴奋不已、但据说，要打开一个足够让宇宙飞船穿越的虫洞，需要把整个银河系的物质全部填进去才行！不过，对于科幻来说，这都不是事儿。包括《星际迷航》系列中企业号在内的众多科幻影视作品中的飞船仍旧使用包括“反物质引擎”（靠正反物质湮灭释放巨大能量）在内的各种科幻引擎穿行于大银幕之上。 播放GIF《星际迷航：暗黑无界》 相比之下，在同样出自刘慈欣笔下的科幻小说《三体》中，人类在获知三体星人将在几百年后入侵地球后，便开始研究如何进行跨星际飞行的问题。随着故事的推展，作者为我们展现了四种宇航动力方式：辐射帆飞船、核动力飞船、反物质飞船和曲率驱动飞船。其中最具科幻感的当属“曲速引擎”（Warp drive）。这种神奇的引擎源自20世纪50年代德国物理学家巴克哈德·海姆首次提出的多维宇宙构造理论。巴克哈德·海姆认为，只要能够创造出足够强大的磁场，宇宙飞船就能进入四维空间甚至更多维度的超空间，从而实现超光速飞行。而实现这种超光速飞行的装置，就是曲速引擎。当然，巴克哈德·海姆的理论本身也还没有得到物理学界的普遍认可。虽然也有各种有关曲速引擎的原理样机已经在研制中的坊间传言，但几乎都被证明是假消息。 播放GIF不过，上述这些神奇的引擎，说到底都是给飞船用的。而在《流浪地球》中，人们要把赤道周长40075公里，质量5.965*10^24千克的地球打包带走，实在是难上加难的事情。于是，刘慈欣为我们带来了那怕是在人类科幻历史上也是首屈一指的强大引擎——地球发动机。所谓的“地球发动机”被描写成为一种重元素聚变发动机。以人类现有的物理学知识来说，这是一种无法想象的工作方式。我们知道，核聚变本质上就是两个原子核相互聚合，放出中子和电子，从而释放出巨大能量的过程。尽管从理论上说，任何元素都有可能发生核聚变反应。但是，以人类现在的科技能力，只能用高温高压这种简单粗暴的手段，让氘[dāo]或氚[chuān]这种轻元素之间产生聚变反应。以此为基础的可控核聚变技术（人造太阳）也还停留理论探索阶段，即便是原理样机，恐怕也要再等上至少五十年。而要让重元素产生核聚变反应，如果继续沿用现有的这种简单粗暴的方式，其所需要的能量强度是现今的人类所无法想象的。因而，要制造出地球发动机其实需要的是，物理学领域、尤其是粒子物理学领域基础理论的革命性创新。 其实，《流浪地球》向人类揭示了一个无情的事实——太阳作为一颗恒星早晚要熄灭，无论是五十年后，还是五十亿年后。如果人类在那之前，没有作为一个物种彻底毁灭的话，流浪太空，寻找新的家园或者成为一个在星际中四处漂泊的物种就是一种宿命。而在面对这个无情的宿命时，人类唯一能够仰赖的就是科技。这或许就是《流浪地球》给予我们最大的启示。 |
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