Andy一瞬一世
理論上可以製造出《流浪地球》那樣的行星發動機嗎,產生的推力能推動地球離開太陽系嗎?
在開始討論問題之前,我們先來了解下《流浪地球》這個時代背景,描述的是未來太陽將進入氦燃燒階段,劇烈的氦元素聚變將會導致太陽的窺規模擴大很多倍,並且不穩定的燃燒將會使太陽系內的空間環境變得極度惡劣,地球將不再適合人類生存!
當然有兩種方式,巨型飛船搭載部分人員逃離或者帶著地球一起逃離,當然最終的決定是帶著地球一起逃離啦.....就如蝸牛一般,旅行都帶著房子!
接下來就是製造巨型的行星發動機準備逃離了,原理很簡單,使用核聚變發動機,就是太陽上天天正在發生的過程!但燃料.....太陽上是氫元素,我們正在努力中的ITER是氘氚核聚變!而逃離太陽系的似乎是鐵元素之前的所有元素!!
理論上鐵以前的元素都可以作為核聚變的燃料,但氘氚門檻最低,只需要五千萬至一億度!!!而之後是氘和氦三,再是氦三和氦三......
當然氕即氫的同位素也很乾淨,可惜就是要求比較高,而之後的元素都可以聚變,只是近乎超級超級變態的要求至少在地球上百年之內是不可能了.....當然我們不需要較真,在《流浪地球》劇情中我們信它實現了就行!
操作過程也不復雜,首先將地球自轉減速,因為地球一直在自轉中這個發動機噴口不知道往哪兒噴!很多人認為地球不轉了會有很嚴重的後果,其實慢慢不轉也沒所謂,只不過赤道地區會稍稍感覺重了一點,而兩極並沒有任何差別!
接下來就是開啟上千臺行星發動機在地球軌道上向前加速了......為什麼不直接將地球推離當前軌道?理解起來不難--將地球加速後它自然會跑到更遠的軌道,而發動機的推力不足是主要問題!就像霍曼轉移軌道一樣,加速之後軌道將慢慢提升至轉移軌道......
計算方式如果不考慮那麼複雜的話也挺簡單的,如果你向後以10M/S丟10KG的物質,那麼可以10KG的飛船以10M/S的速度前進,假如100M/S的速度丟1KG的物質也能獲得同樣的效果....地球的質量高達5.965*10^24千克,而逃離太陽系的速度要求是16.7KM/S,假如這個核聚變噴流速度是10萬千米/S,想必就可以根據這個公式計算出每秒需要丟棄多少物質了吧!大約是:996155000000000000000KG
當然這是一次性加速到這個速度,但慢慢就沒有那麼變態要求了!而且到目的地後減速也需要這麼多質量的物質哦.....因此上述數量是×2的,大概需要消耗:0.0334%地球的質量!
但而實際上離子發動機能達到的噴流速度連1萬千米都難以達到,如果以此計算,質量消耗將會增加十倍以上!當然以上僅為簡單計算,不考慮亂七八糟的情況,比如首先得把月球給甩了,那地月系一起走就是個累贅.......
因此從理論上來看,完全沒有問題!但從實際操作上,我們的ITER連氘氚聚變都還沒搞定,更別說鐵元素之前的所有元素聚變了........不過這《流浪地球》看預告還是不錯的,大年初一可以來個科普大餐.......
星辰大海路上的種花家
《流浪地球》中人類之所以製造行星發動機,是因為他們觀測到太陽將在未來出現一次“氦閃”並且損失5%的質量,如果地球到時候還留在太陽系的話就會被太陽給吞噬掉,所以人類製造了上萬臺行星發動機來給地球剎車並且加速到光速的1%,以這個速度漂移幾千年後用行星發動機進行減速,最後泊入比鄰星軌道,成為它的一顆衛星。
小說中的行星發動機的原理是重元素核聚變,也就是讓普通的石頭進行核聚變反應從而產生能量推動地球,理論上來說這種這種行星發動機是可以實現的,因為地球本質上就得一顆漂浮在宇宙中的巨大岩石,那麼只要給這個岩石安裝上足夠強大的發動機,那麼地球就能獲得機動能力。
但是小說中的行星發動機並不是直接把地球推到比鄰星軌道的,而是通過複雜的變軌讓地球充分利用木星等巨行星的引力彈弓效應進行加速從而離開太陽系,行星發動機的主要作用還是剎住地球自轉以及對地球進行減速,而不是把推動到比鄰星軌道。
理論上來說只要人類掌握了重元素核聚變技術和超級材料技術,那麼就能製造出行星發動機來給地球加速,但是《流浪地球》的作者劉慈欣自己也認為用整個地球作為飛船是很愚蠢的決定,因為人類在掌握行星發動機這種技術的情況下完全可以建造巨型飛船來進行逃亡,這樣一來不僅質量大大減小,而且還能讓人類免受地球停轉帶來的惡劣環境。
《流浪地球》電影在2019年春節檔就會正式公映,希望到時候不會讓人失望。
宇宙探索未解之迷
理論上人類掌握足夠的科技和能量,連銀河系都能毀了,移走地球算個什麼事,只要推力充足,地球不過是體積大一點的飛船,運用的科學原理和飛船沒區別。
《流浪地球》中建造的行星發動機利用重元素聚變獲得能量,填進去石頭都可以做燃料,高十公里左右,總共10000多臺,想要把地球推離現有軌道只要投入足夠的材料就行,而地球不缺少比碳還重的元素,只不過將地球加速到第三宇宙速度,使地球飛離太陽系所需要的能量足以消耗一條龐大的山脈。畢竟還是文藝作品,不能太強調物理的合理性,而是要看作者透露出的思想,那就是人類抗爭的天性,不會坐以待斃。
《流浪地球》中的設定是太陽突然發生氦閃,太陽突然就快滅亡了,地球環境的改變使地球不再適合人類生存,非常寒冷,於是全世界突然就停止了紛爭,聯合在一起造行星發動機。目前可控核聚變在實驗室已經實現了,只是能夠持續的溫度還比較低,反應的時間也還比較短,但已經看到了希望。目前的可控核聚變是利用氫的同位素氘那樣的輕元素,這個還不能投入實用,更不用提重元素聚變了。
卡爾達舍夫曾對文明進行了分級,認為文明大體可以分為幾個階段,最高階段可以利用整個星系或者宇宙的能量,對那種文明層次的生物來說,毀掉星系估計還真不是啥大事,建造行星那麼大的飛船更沒壓力。小說就是小說,不能用科學理論嚴格分析。
來看世界呀
其實他們用的發動機是物質熵被抹平釋放的純能...要抹平熵人類必需拿到宇宙的終極公式...有了宇宙終極公式...就可以在所在宇宙內為所欲為...點石成金...所以故事如果定義在公式之後就完全有可能...小說裡原文寫到消耗了地球上非常多的高山...這就說明人類已經掌握了湮滅能量...
煙火失焦
不請自來!
理論上是可以的;但真正的現實在於這些都是我們的假想和空想,實際操作中的困難無法想象;而且從第一次太空競賽後,人類已經有很多年都沒有在太空探索方面投入鉅額的財力和人力了。
而且,現在人類科學的基礎理論幾十年都沒有更新迭代了,要想製造出行星發動機 或 曲率光速飛船,這些都需要在基礎理論科學層面有巨大突破才行;畢竟日常我們接觸到的科學都屬於應用科學。
另外一點就是,如果造出這樣的行星發動機,需要新的能源來支撐;這也是目前地球還沒有的;所以類似嫦娥四號這樣探索月球背面的意義就很重大。
以上供參考!
DQ視角
不知道有沒有發現一個漏洞,流浪地球根本沒有必要流浪,即使太陽氦閃,但是在行星發動機的推力下,躲到其他巨大天體的後面,就能躲氦閃釋放出來剝離大氣層的高能粒子,和巨大高溫,氦閃的時間按恆星的質量可以計算出來,既然有行星發動機,可以不斷的調整軌道,來調整與太陽的距離,和地球的溫度!完全沒有必有離開太陽系去尋找新的生存空間!
用戶3843351213311
這一科技突破點,是重大收穫。轟動科學界。但是地球是我們唯一的家園。地球沒了,人類居住何地,如何生存呢?這個藍色的水晶球沒了,銀河系成什麼樣子呢?月亮圍繞誰轉呢?誰圍繞太陽轉呢?沒有了地球公轉自傳的軌道,太陽月亮如何進行呢?而且星空條約共享資源,不許破壞星空環境資源。只不過是世界級別的突破口
華北五角楓
理論上可以的!
可是我們要去哪?
遠離太陽!銀河系就不冷?
飛到別的星系少說也得幾光年吧!
沒有太陽☀,吃啥?
能源能頂多久?
也許只是大海上一條救生船
能不能靠岸活下來還要看運氣,
幾光年,怎麼換算的,我去拿個計算器
滄海可變
太陽系所有行星衛星質量總和不到太陽系質量的1%地球要離開太陽的引力所需的能量……只能是燃燒自已,把整個地球當成燃料,以熱核輻射的形式發射出太陽系,而且那點光就像火柴頭燃燒那樣一瞬間的事情,輻射到達不了太陽系的引力邊界
華夏老祖宗
可以,需要再經過一輪科技大發展,提高一下能源的利用技術,怎麼滴也得達到二型的水準。