星宇飘零2099
不太可行,但是科幻片嘛,就是科学+幻想,不要太较真。
关于这个问题,据说导演在拍片时,曾请中科院科学家来做顾问,一位科学家一进门就脱口而出:
“地球不可能被推走,地球也推不走的。” 原因是,假如地球是一个鸡蛋,里面是液体的,巨大的压强推过去,根本撑不住。事实上确实如此,地球的地壳太薄了,而整个地壳就漂流在软流层这种岩浆流体之上。
而要推动地球,并且在几十年内加速至第三宇宙速度速度逃逸太阳系,行星发动机需要的功率之大,可能真的能把薄薄的地壳给压塌。
薄薄的地壳经不起折腾,能源供应也是大问题
人类利用的能量,在未来或许还是核能是主要的。
电影里的行星发动机也正是依靠挖掘“火石”里的核能进行运作,如果这个“火石”像地球岩石差不多一样丰富,能源问题也就算不上什么大问题。
当然,我们有技术也可以一边流浪,一边去周边勘探挖矿来解决能源供应。
挡不住的熵增
显然不可行,一是发动机的喷口要足够高,第二个燃料不会足够,因为比邻星远在4光年之外,总旅途历时2000年,中间的加速以及泊入比邻星轨道减速都需要耗费大量的燃料,以核聚变方式释放能量不可行,第三个是地壳的承受力不够,发动机巨大的推力会折断板块,到时候可就是10级大地震、火山大喷发、浓云遮蔽天日,宛如人间炼狱,造成全球范围之内的灭顶之灾。
但........
把一部科幻片拿来思索其中的细节问题有点不妥吧,科幻毕竟是科幻,它可以引导别人喜爱上科学,我就是因为科幻而爱上科学,科幻难免有许多想象色彩,故事需要想象来铺设情节的嘛。
你看美国的那些科幻灾难片不是更加的扯淡吗?
《地心抢险记》,地心那么高的温度与压力,居然能驾驶机器钻到地球内部,这不是相当扯淡吗?
《绝世天劫》,一群宇航员、钻井工人组成的队伍搭乘飞船前往即将撞上地球的彗星表面,钻个坑将核武器埋进去然后引爆,炸碎彗星。
《太阳浩劫》:一群宇航员、科学家组成的团队搭乘宇宙飞船前往太阳,准备以核武器重新唤醒太阳的活力。
你看人家不仅拯救了地球还拯救过太阳,厉害吧。
个人浅见,欢迎评论!
科幻船坞
在《流浪地球》上映前,我在科学群里就听到网友讨论刘慈欣的科幻小说《流浪地球》的故事,听他们说故事里是要把地球通过发动机推离太阳系。我听到这样的情节设定第一感觉就觉得——这不可能!
我第一反应这么干脆是有原因的,在几年前,看刘慈欣的成名作《三体》的期间,我就跟着别人手算了一遍利用氢核聚变作为发动机燃料所能达到的速度极限,计算结果是0.12倍光速左右。这距离光速还很遥远,原未能达到明显的相对论效应所需的速度,因此我一直以来对星际航行的态度是比较悲观的,因为核聚变发动机已经是当下能想到的最好的发动机燃料了,虽然反物质驱动理论上能达到0.9倍光速左右,但反物质制备困难,难以中途补给,所以目前看来在星际航行中并不具备实用性。
回到问题本身,我当时计算的是核聚变里质能转化率最高的氢→氦核聚变,能量转化率达到7‰,也就是1kg的氢最终能产生出相当于7g质量的能量。用这转化出来的能量就可以通过动能方程计算出能使剩余质量993g产生多少速度,这个速度实际上就是该驱动方式的极限速度了,理论上不能再快了,当时的计算结果就是0.12倍光速左右。这实际上是需要完全理想的状态下才可能达到的——飞船质量为0(即忽略飞船质量,全部为燃料),7‰的能量全部作用到剩余质量(氦)上全部向正后方喷射。在这种情况下才达到上述速度。
在我了解上面的氢核聚变极限速度的基础上,我怎么可能相信通过重核聚变能推走地球呢?
要知道地球的质量可是5.965×10^24kg,根据动量守恒定律,算算那些加速到0.12光速的氦的动量能给地球产生多大的速度?我不用算都知道是微乎其微,要把地球加速到太阳系逃逸速度得烧掉多少质量?关键重元素核聚变的能量转化率还达不到7‰……我就按7‰算吧,大概要烧掉1/300个地球……
我的第二反应就是地壳受得了吗?在地球6000多km的半径里,地壳只有17km左右的薄薄一层,在这薄薄一层上建一万个方圆一万米的发动机,确定地壳没事?嗯,推慢一点可能还真没事,但要达到设计的加速度有没有事就要算一算才知道了。不管地壳受不受得了,把地球推离太阳系?我觉得不可行。
科学认识论
当然是不现实的,科幻片而已,将一颗行星推离太阳系,那我们完全有可能改造太阳系,所需的能量肯定不是一个小小的太阳所能提供的。
在太阳系形成初期,我们当然不排除有行星被踢出太阳系,此类行星也确实叫做流浪行星。泛星望远镜发现的PSO J318.5-22行星就是一颗流浪行星,其形成原因也比较清楚,最早肯定来自某个恒星系统,只不过在某次引力拉锯事件中被提出了恒星系统。
地球公转速度是每秒29公里,质量有5.9乘以10的24次方千克,因此我们可以计算出推动地球所需的能量是多少。现实中我们显然无法获得如此巨大的能量,核聚变也不行,逃逸出太阳系还需要增加每秒16公里的速度,用质能方程计算,完全是个天文数字。
关键是地球的质量太大,要推动地球如此庞大的行星,我们现有以及可预见未来的科技是完全不行的。
太空伊卡洛斯
《流浪地球》电影已经上映,这是科幻作家刘慈欣的作品首次搬上银幕,其实刘慈欣的作品有个很大的特点就是忠于科学,其中涉及的科技事物大都有科学理论支撑,而且合乎逻辑。就《流浪地球》这部作品来看,虽然现在的科技不可能做到,但是依靠将来的技术,其作品中的假设基本都是可以实际做到的。
《流浪地球》剧情前提设定是太阳将发氦闪,但实际上这一事件的发生应该还需要30~50亿年的时间,在氦闪发生的一刻,太阳将于一瞬间释放相当于数百万年中的核聚变能量,这样的能量爆发是地球无论如何都承受不起的,它会于一瞬间把地球的海洋全部蒸发,地面都烧成熔岩,遑论地球表面的生态环境和生命物种了。所以,一旦确定太阳将发生氦闪,那么人类必须得提前做出行动。
在《流浪地球》这部作品中,科学家们提前数百年预知到太阳即将发生氦闪,以后它将变成红巨星,这也代表着人类的末日即将到来,如果想要避免被灭绝,那就必须得远离太阳,如何远离太阳呢?科学家们认为携带整个地球离开或许是最好的办法,如果人类想跨过漫漫的星际空间找到别的恒星系统,需要漫长的时间和足够的能源与资源,而如果制造宇宙飞船的话,既费时费力,又恐怕能源与资源以及宇宙飞船的空间不足,所以人类决定驾驭整个地球离开太阳系。
地球是一个质量高达5.96万亿亿吨的大家伙,驱动整个地球离开太阳系,无疑需要巨大的推力,而且需要有着稳定的姿态才能推动它前进,所以科学家们制造出巨大的发动机,每一个都高达1万多米,在地球地壳比较稳固的地方建起了1万多座发动机,它们先给地球的自转踩了刹车,花了40多年的时间让地球转停了下来,这样就可以靠地球发动机让地球向着一个方向前进。
作品中还假设了人类已经掌握了重元素核聚变技术,让地球上的岩石资源就可以成为燃料,靠此驱动巨大的地球发动机,每一台可以产生150亿吨的推力,其实这种发动机应该没什么问题,导致地球的地壳未必受得了如此巨大等级的自身重量以及它的推力,因为其实地球的地壳非常薄,把地球比作一个鸡蛋,地球的地壳还没有蛋壳厚,因此如此巨大的发动机加上它的推力,很可能导致地球的地壳承受不住。
这里还有一点就是,虽然发动机高达1万多米,但是地球大气层的空气厚达百余公里,因此当发动机驱动等离子束的时候,也会把地球大气吹出大气层,这就会导致地球表面的空气越来越薄,气压越来越低,不过好在这个时候的人类已经全部转移到地下生存,进入一种封闭式的环境,倒也就不太担心地球表面的大气发生变化了。
地球要离开太阳系,需要利用太阳和木星的引力弹弓效应加速,这也是很符合实际的,相对于地球来说,太阳和木星都是引力巨大的天体,引力弹弓效应都可以加快地球的速度,特别是木星,由于它距离太阳已经足够远,自身的质量又比地球大了数百倍,所以依靠木星的引力弹弓效应可以获得脱离太阳系的速度,因此在电影中着重突出了这一环节,最后人类通过木星的加速使地球获得了离开太阳系的动能,向着4.22光年外的比邻星进发。
比邻星是一颗红矮星,它自身的质量比较小,不会发生氦闪,而且它的寿命也非常长,可达太阳寿命的近百倍,只是它的宜居带比较狭窄,地球需要距离比邻星700多万公里才能恢复我们如今的生态环境,而且科学家们已经发现这比邻星宜居带中有一颗比地球质量还大的行星存在,如果地球到达那里的话,和这颗星球的共存将是一个大问题,或者需要和这颗星球在比邻星两边同速运行才可以。
另外一点就是据观察比邻星星体活动还不很稳定,经常会爆发出比太阳发出的恒星风还长的等离子风,这也是不利于地球生态环境存在的,而且由于地球流浪时没有携带月球一起前去,届时地球还会不会有磁场也很难说,但大刘创作《流浪地球》时,人类对比邻星的观察还没有今天这么仔细,所以这并不妨碍一部伟大的作品。
总之,如果人类真的具有《流浪地球》中那样的科技水准,又真的预知到了太阳于数百年后发生氦闪现象,那么采用《流浪地球》中的方法移民自救,倒也是很有可取性的。
人类的方向
一点都不现实!首先现在的人类没有可以做出推动地球的发动机!第二,最近的恒星距离地球4.2万光年,即便地球的旅行速度可以达到光速。4.2万光年怎么度过,繁衍?第三,地球不是战舰,飞船!还面临另外还有转向问题。虽然宇宙浩大,但是如果有行星或者巨大的天体在航道的附近。两者的相互引力即便不把地球撞成碎片,单单掠夺地球大气。那么没有大气的地球有何用?另外还有一大推的问题,如果在宇宙旅行过程中,极寒会不会给地球造成不可逆转的伤害。地热运动能否给人类坚持到目的港的时间!总而言而,有这功夫还不如直接做一个巨型的徐州飞行器。把人类直接转移出去!
锋芒不漏
不可行,即使理论上有足够强大的发动机也不可行,因为如此巨大的推动力,地壳根本不可能承受得了,这不是发动机动力的问题,而是地球本身结构决定的!
把地球推离地球只是一种理想条件下的假设,假设地壳能承受住巨大的推动力,同时假设有足够强大的发动机,理论上当然可以把地球推离太阳系。但这种理想假设现实中不可能实现!这也是科幻与科学最大的区别,也可以认为是电影中的BUG,不过这样的BUG是可以被接受,几乎所有的科幻电影都有类似的BUG,丝毫不影响我们对电影的欣赏!
所以,无论现在还是将来都不可能用足够强大的发动机把地球推离太阳系!目前人类文明只有0.7级,如果我们能达到二级文明(估计至少需要上万年),我们甚至可以建造“戴森球”,一个包裹住整颗太阳的巨大建筑,我们当然很有可能有能力直接把地球炸毁,但推离地球仍旧是不可能的!
而事实上,即便地壳足够坚硬,能支撑发动机巨大的推离,我们也没有必要推动地球逃离太阳系,因为当我们拥有推动整颗地球的科技,意味着人类科技已经足够发达,即使达不到二级文明也差不多少,人类肯定早已拥有飞出太阳系的能力!
因为能推动整颗地球发动机用化学燃料绝对是不行的,可控核聚变是最基础的,甚至会用到反物质能量,真空能量,甚至暗物质暗能量等,一旦人类完全掌控了那些能源,不要说太阳系,人类的足迹可能遍布整个银河系!
所以说,科幻电影不能太较真,不然的话就会“自寻烦恼”,完全领会不到科幻电影应有的东西!
宇宙探索
《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?
在现实中不可行,基于两个理由,一是推力不足,二是地壳无法承受!当然推力不足只是《流浪地球》中设定的条件,而现实中甚至连核聚变发动机都还没有时间,更不要谈推力不足了!
一、推力不足
上图是巨大的行星发动机特写,据剧中交代,它烧的是岩石,也就是说几乎什么都能烧,但它的推力约为150亿吨,但将地球加速到脱离地球轨道前往木星引力弹弓加速的速度需要42KM/S左右,有12KM/S的速度差,根据地球质量加速到这个速度需要2.3×10^20N(十年)!,平均到每一台(总计约12000台)的推力约为1.96万亿吨左右!差距达到了100倍以上,这个推力将地球加速的时间会延长到1000年左右,那时地球也许已经被氦闪吞没!
二、燃料不够
但以人类的技术来看,能实现氢元素核聚变就已经谢天谢地了,因为到现在为止连氚氘聚变都没有实现,当然我们可以假设氢聚变已经实现,那么看看燃料够不?
假设行星发动机的速度为:10万千米/S
那么大致需要消耗9.96155×10^17吨氢元素才能勉强达到逃逸速度!
地球所有水的体积约为1.386×10^18立方米
看起来好像足够,但很抱歉我们如何加速从太阳系出发,就需要如何泊入新的恒星轨道,那么可能需要同样的燃料来减速,可能比邻星的质量比较低,那么需要降低到更低的速度才可以,当然至少得×2,很明显这燃料质量已经超过水体总量了,而根据H2O的水组成,氢元素只占一部分!那么这就很清楚啦,燃料不够!
当然还有一条途径,就是从各种有氢元素的化合物中提取,这个也许就有些麻烦了哈!
三、地壳无法承受
有一个比喻很形象,地球就是一个鸡蛋,而我们生活的地壳就是那层薄薄的蛋壳,假如在上面施加的压力大了就会破裂或者移位,当然有一个梗,就是《流浪地球》剧组请了两位中科院的科学家演算这个方案是否可行,人家当场就方案吵起来了,意见不统一,但吵架归吵架,会把地壳压破裂却是意见一致!
行星发动机剖面结构图!
行星发动机的巨大结构!
现实中是不可能实现的,但这并不影响我们欣赏如此巨作,毕竟好莱坞还拍过《地心拯救》,《拯救太阳》等非常夸张的科幻片,《流浪地球》的逻辑已经非常靠谱了,当然您如果比较在意逻辑的话不妨看看笔者的另一篇关于《流浪地球》BUG的文章!
观影《流浪地球》之前,您需要了解这十个科学之梗!
https://www.toutiao.com/i6654725144025498126/
不过事先申明,涉及严重剧透,影响各位观影效果不能怪偶哈!
好好欣赏科幻大作《流浪地球》,它是值得各位去电影院欣赏下的超级科幻大片,祝各位观影愉快!
星辰大海路上的种花家
说实话,硬来肯定不行,因为地球地幔后是岩浆,所以推一个汤圆,里面的汁全都挤出来了。
那么怎么才能行呢?
第一 冷却地幔,把岩浆温度降下来,海底核爆,海水注入地幔。形成硬核地球
第二,燃料肯定是核动力发动机。只是大气对于推力有很大的阻力,所以需要大气逃逸80%。
第三,人类减少90% 陆地没有生物,只有冰下水生植物和生物。当然也减少90%
第四,最重要的是说三遍,人定胜天。
阿弥陀佛,阿门,无量天尊。见证奇迹的时候到了。就成功了。
清请情感
如果地球是一个球体的话是可以实现的,但是到目前为止,地球检测不到弧度,也就是说没有人能找到哪个面可以进行推射,nasa的地球表面图也是不真实的(nasa自己说了,他们不能拍到整个地球,所以nasa官网只能给出一个非常圆的球给我们看,称呼为地球)
有人也会说 ,我们有卫星啊,成千上万的卫星,不能检测整个地球的形状?是的,并不能,而他们也没有解析为什么不能真实的拍出地球,而我们平时看的地球 都是经过 ps的。
我们如果生活在这个星球上,那么肯定知道万有引力,如果我不懂什么逻辑,只知道是科学家说,地球有万有引力,所以我们下地球的底部都不会感觉我们是倒挂着的(有道理) 但是,我认为,卫星肯定能拍到倒挂着的人类吧?就例如地球的模型,北极在上面,南极在下面,那就说明,北极的人或者物体是站着的,而南极在地球的下面,那么卫星通过摄像头,肯定能看到倒过来的人或者物体,但是没有,没有一张这样的图片,任何国家都给不了,我不知道这是为什么,总而言之,地球如果想我们所看到的一样的话,而且资源非常充足的话,可以做到