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（1） 《流浪地球》作为很“硬核”的中国科幻电影已经获得了很多小伙伴的认可，不少小伙伴开始二刷，甚至三刷了。 无论是带小朋友看，陪老人家看，完全没有违和感啊，因为大家都不需要看字幕，也不需要蹩脚的配音，这是原汁原味的中国人说中国话。所以，大家可以把注意力集中在电影画面上，体验一场酣快淋漓的视觉盛宴。 除了“硬核”的科幻因素之外，电影的情节设定也是非常感人，以至于有小伙伴留言“好多人都看哭了”。 硬科幻的魅力是什么？ 大概就是能跳出故事本身，让我们对生活产生不一样的思考。现实中，“流浪地球”真的可能发生吗？明知靠近木星有危险，为什么地球还要走这条路？ 带着种种疑问和思考，求生君和大家好好聊聊《流浪地球》里的那些烧脑的科学知识。 （2） 虽然电影版的《流浪地球》和原著有很大区别，但是感兴趣的小伙伴，还是建议你看一下原著。只有2万多字，一个下午就能读完。这有助于你了解故事发生的宏大背景，以及了解那个时代的世界观。 《流浪地球》计划是需要2500年，100代人，人类才能到达新家园。以此背景原著小说讲述的是三代人的故事。而电影归根到底是需要人来推动情节发展的，所以，这样的宏大故事无法展开，否则就成了纪录片。于是导演决定截取地球到达木星轨道为背景的3天时间，来呈现这部地球流浪史诗。 作为父亲的宇航员已经服役了20年，还有一天就可以退休，回到地球与家人团聚，故事从这里展开。 太阳真的会消亡吗？ 《流浪地球》发生的背景是：太阳急速老化--不断膨胀--太阳系已经不适合人类生存--人类为自己选了一个新家园：比邻星（半人马座三星）。 这是一个看似脑洞的故事。 但是，从恒星的演化规律上来讲，太阳也是有寿命的，肯定有熄火的那一天，只不过别担心，时间还有点久，估计会发生在50亿年之后。 当太阳变成红巨星时的样子（艺术图） 太阳“氦闪” 在小说里，太阳“氦闪”只持续了2个多小时，太阳系就变成了一个红点，不复存在了。 太阳“氦闪”引爆其他星球示意图 当太阳中的氢燃烧殆尽，生成的氦元素在引力的作用下坍缩，释放的能量进一步升高温度，点燃核心周围的氢壳层，然后太阳迅速膨胀，成为一颗红巨星。 有理论认为，太阳演化生成的红巨星非常巨大，最远能够膨胀到地球轨道。而地球的海洋，以及万物会被烤干，继而地球会被汽化，生命将不复存在。 （3） 地球能搬家吗？ 大家都知道，地球是个庞然大物，半径6371公里，质量高达59万亿亿吨。人类要想带着地球去流浪，就必须让地球动起来，能够不停的变轨，才能摆脱太阳的引力束缚。 为了能够移动地球，人类建造了上万台超级聚变发动机，每座11公里高，总共能产生150万亿吨的推力。 地球发动机 严格来讲单位要用牛顿，换算一下，大约是150亿亿牛顿。地球的质量大约6亿亿亿千克，利用牛顿第二定律，可很容易计算发动机推动地球的加速度大约等于0.000000025倍的地球表面重力加速度，犹如蜉蝣撼大树，根本无法驱动地球脱离太阳。 大刘也曾后悔说“当时没有经验，竟把地球发动机的具体参数全部详细列出，详细到可以很方便地直接计算地球得到的加速度，计算的结果是：发动机只能给地球零点（N多个零）几的加速度，别说航行，改变轨道都不可能”。 但是为了在电影里实现地球搬家的目标，人来还是义无反顾的建造了行星发动机。 地球的行星发动机 地球的动力哪里来？ 聪明的人类于是造出了同样庞大的行星发动机，足以在5年左右将地球推进到逃逸速度（脱离太阳引力的最低速度）。 原著里讲，地球发动机分为两大类，大一些的叫“山”，小一些的叫“峰”。小说里的“华北794号山”，这座发动机的高度是11000千米，比珠峰还要高1000多米，人们管它们叫“上帝的喷灯”。 因为太过巨大，电影里也出现不少笑点，比如：“你们管特么这玩意儿叫，针？！” 行星发动机示意图 人类建造了1万个行星发动机，遍布世界各地。这种感觉，是不是有点符合基建狂魔的民族属性？ 建在金字塔旁⬇️ 建在大城市旁⬇️ 建在长城山巅⬇️ 红线部分为长城 好了，现在完成了《流浪地球》计划的第一步。
（4） 什么是重元素聚变？ 为了推动地球离开太阳系，人类在地球上建造了上万座高耸入云的行星发动机，燃烧的不是氢，也不是氦，而是石头。
运送矿石的巨大运输车 石头的组成元素非常复杂，但主要是硅、钙，还有少量的铁、金、银等金属。这些元素能聚变吗？理论上能！ 但是，实际上难度非常大。至少，现在人的烧石头技术还停留在把石头变成石灰石的上面。 但是也别悲观，看看我们的核电站技术。至少从技术前景上来讲，核聚变确实是一劳永逸地解决人类能源问题的终极手段。 只不过目前是理想很丰满，现实很骨感而已。 （5） 引力弹弓，真的是弹弓吗？ 电影中，地球为了逃离太阳系，设定了一个飞往木星的冒险轨道，差点毁掉地球。这种冒险的原因是为了利用木星给地球加速。这种加速的方式俗称引力弹弓（gravitational slingshot）或者叫引力助推（gravity assist）。 人类冒险的原因是，地球要到达4.3光年的新家园比邻星（半人马座三星），如果按照逃逸速度航行，需要7.7万年才能抵达，对人类来讲，这实在是太漫长了！
为了提高地球的逃逸速度，于是人类就想到了借助木星的“引力弹弓”。 还记得电影《火星救援》采用的“引力弹弓”技术吗？这个技术能让飞行器利用接近某个大质量行星的机会，实现借力加速。新视野号就用了这技术。
如果没有这个技术，马特帅锅还得在火星上多种几年土豆。 引力弹弓可以说是现在人类在太空中使用得很成熟的加速技术，就是利用太空中各行星的引力做抛物线加速，目前人类发射到太空中的所有探测器都要使用引力弹弓加速，利用太空中无处不在的引力能够很好的加速也能够进行减速，2018年发射的帕克太阳探测器就是多次利用金星的引力做减速以更靠近太阳。
星际间可利用的引力弹弓图
地球摆脱木星的引力后，借助引力弹弓，踏上飞往比邻星的漫长旅程。 （6） 地球为什么有被木星撕裂的危险？“洛希极限”是什么意思？ 在天体力学中，洛希极限（Roche limit）又称洛希半径，最早由法国天文学家洛希提出：当两个天体的距离少于洛希极限时，它们就倾向于被“潮汐力”撕碎。
找到央视大楼的“大裤衩”了吗？ 我们拿地球接近木星为例，地球的物质结合在一起的主要作用力是自身的重力，当地球靠近木星的时候，木星会对地球产生强烈的潮汐撕扯作用，当潮汐力超过地球自身物质的重力结合作用时，地球就会被撕裂。地球刚开始被撕裂时，离木星的距离就是洛希极限。 计算表明，地球和木星的距离如果低于10.3万公里，那么大气就会在潮汐力的作用下脱离地球；如果距离低于7.44万公里，那整个地球都会被撕碎。 所以，当地球靠近木星时，人类就突然遭遇了巨大危机：数千台行星发动机故障熄火了，全球地震，火山爆发，岩浆吞没了地下城……
离开太阳系20年后，地球上厚达数百米的冰层里，隐约露出的东方明珠。
和小说不一样，这一段是电影的原创剧情。 地球为了获得木星的引力弹弓助力，飞近木星的时候，很不幸，地球已经到达了地木“流体洛希极限”（地木距离10.3万公里）。在此处，液体和气体不再能被地球引力束缚，开始逃逸。如果不能尽快摆脱木星的引力，地球就有被木星撕碎、吞噬的危险。
地球的大气层已经被木星吸引，开始逃逸 电影里巨大的橘红色木星紧紧的拉住了蓝色的小地球。这段画面简直壮观到令人窒息，首次呈现给观众们行星之间因为引力互相吸引的天体级别的壮观景象。 当地球接近木星，即将撞击的人类面临最危险的艰难时刻。
木星越来越接近地球之后，在地球上空形成的大气色环。
值得称赞的是，这是大刘对世界的认知和概念，在电影里被无限放大。这样的特效水准，完全是给大刘的无尽想象插上了翅膀。 在电影中，人类面临的是近乎绝望的选择：太靠近木星不行，那样会被潮汐力撕碎；太远离木星也不行，那样无法借助引力弹弓变轨…… （7） 毫无违和感的领航员号太空站 随着玉兔二号在月球背面成功着陆，以及中国航天员的相继登上太空，中国人对太空不再陌生。尤其是中国的空间站很快就将成为地球上唯一存在的太空站，所以，电影里，中国人领导的领航员号太空站让大家看的很顺眼。
很显然，《流浪地球》的成功并不是偶然的，为了打造中国第一部真正的硬科幻电影，剧组做了大量的功课，整部电影对太空、航天、机械等有着丰富的表现。甚至还做了一部详细的地球编年史。 《流浪地球》虽然并不完美，但是，作为一个非常优秀的“硬核”科幻电影，它将会带给我们很多值得思考的问题，甚至引领一波阅读科幻小说，学习科学知识的潮流。 从这个角度看，一部好的科幻电影真的能开启观众、普及科学，尤其是带动孩子们的想象力与求知欲。 觉得看电影不过瘾，还可以给孩子买套刘慈欣的《少儿科幻系列》里面包含《流浪地球》 ，这个假期陪着孩子一起感受这场科幻盛宴吧，说不定孩子自此对科学产生浓厚的兴趣呢。 让我们一起为 中国科幻电影点赞 |
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