文|姚東亮

科幻電影中的物理謬誤，你看出來(lái)了嗎？

文|姚東亮

近期的一些科幻電影引起了市場(chǎng)的關(guān)注，它們所拍攝的場(chǎng)景令人震憾。比如《2012》、《月隕天劫》等。在這些科幻電影中，很多場(chǎng)景都聯(lián)系著物理中的規(guī)律，只是不知道導(dǎo)演是不是合理地用電影來(lái)敘述這些規(guī)律。

我們就以《月隕天劫》來(lái)看看這部電影中違反物理規(guī)律的荒謬情節(jié)。

情節(jié)一：電影中第38分鐘描述一塊密度極大的矮星碎片撞擊到了月球，其中有一小塊落在了地球上。幾位科學(xué)工作者去考查時(shí)，一把小鎬頭在被掏出的瞬間被矮星碎片一下吸了過(guò)去。我們假設(shè)一下，如果真的有這樣一塊碎片落在地面上，會(huì)出現(xiàn)電影中的場(chǎng)景嗎？這種物質(zhì)的密度，我們僅按原子核的密度數(shù)量級(jí)來(lái)算，即達(dá)到了p=1013kg/m3的數(shù)量級(jí)，從片中看到這塊物質(zhì)的直徑大約為10厘米，代入萬(wàn)有引力公式計(jì)算，其表面的引力加速度為106m/s2，即是正常地表重力加速度的10萬(wàn)倍左右，這么大的加速度是不可能讓周圍的人一點(diǎn)反應(yīng)都沒(méi)有的。最可能出現(xiàn)的情況是周圍的人與那個(gè)把小鎬頭一樣會(huì)被瞬間吸過(guò)去，地球上沒(méi)有什么物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以抗衡比自己重力大10萬(wàn)倍的力量，這些人會(huì)被吸過(guò)去之后，立刻被壓縮得找不到，像是掉入一個(gè)無(wú)底的黑洞，而且周圍的物質(zhì)一樣被吸入。

情節(jié)二：矮星撞到月球上還是月球撞到矮星上？原因同上，還是質(zhì)量的關(guān)系。要是碎片質(zhì)量真的是月球的160多倍，電影中不該描述出矮星碎片飛向月球，而是月球飛向這塊碎片。另外，在月球向碎片靠近的過(guò)程中，因?yàn)樵虑虻膫€(gè)頭足夠大，它在碎片的引力場(chǎng)中占據(jù)的空間太大，導(dǎo)致月球靠近碎片一端與遠(yuǎn)離碎片一端受到的引力不同，在一定距離上早被碎片的引力撕裂（在天文學(xué)上被稱為洛希極限）。這是一個(gè)可供電影制作者大寫(xiě)特寫(xiě)的宏大天文場(chǎng)景。而這塊矮星物質(zhì)撞擊月球的結(jié)果會(huì)是怎么樣的呢？仔細(xì)想想，那片矮星物質(zhì)的密度是如此之大，是月球密度百億倍的數(shù)量級(jí)，它穿過(guò)月球這事簡(jiǎn)直比子彈在空氣中穿行還輕松！所以這片物質(zhì)會(huì)大搖大擺地不費(fèi)吹灰之力穿過(guò)月球，而不是停留在月球之中。

情節(jié)三：一艘巨輪被吸了起來(lái)，集裝箱也一樣被吸得離開(kāi)了巨輪。這個(gè)場(chǎng)景的漏洞最大，船與集裝箱都吸起來(lái)了，那水呢？不被吸引起來(lái)嗎？其實(shí)最終的結(jié)果是水與巨輪一起被吸起，就像有人說(shuō)百慕大三角洲有船莫明其妙地失蹤是因?yàn)槟抢锏闹亓ν蝗蛔兇?，把船吸引下去的結(jié)果是錯(cuò)誤的一樣。如果船所在的地方重力加速度變大，則水對(duì)船的浮力一樣要變大（由浮力公式可得），船是不會(huì)被吸引到海底的。

情節(jié)四：矮星物質(zhì)被月球磁化后反彈出來(lái)的場(chǎng)景。要知道，片中提到這塊物質(zhì)是地球質(zhì)量的2倍，也就是月球質(zhì)量的160多倍，要是這塊矮星碎片被以片中那么大的速度彈出去還脫離了與地球的關(guān)系，那依動(dòng)量守恒，月球更跑得無(wú)影無(wú)蹤了。

所以，掌握了物理知識(shí)還可以為我在看電影時(shí)作一下專業(yè)的評(píng)價(jià)提供依據(jù)，而把這些場(chǎng)景引入課堂教學(xué)中，更是引起了學(xué)生的較大反響，原來(lái)看電影也是要?jiǎng)幽X筋的！