引力彈弓——地球搬家動力
依照影片中描述的“流浪地球”計劃,人類給地球安裝上萬座巨大的重元素聚變發(fā)動機(jī)(被稱作行星發(fā)動機(jī)),推動地球逃離年邁的太陽,飛往最近的恒星比鄰星。但地球是個龐然大物,平均半徑6 371千米,質(zhì)量超過59萬億億噸。要讓它飛往比鄰星,需要脫離太陽引力,只靠人造的發(fā)動機(jī)還不夠,于是電影里讓它借助木星的“引力彈弓”。
木星體積約是地球的1 300倍,當(dāng)?shù)厍蚩拷拘菚r,會被其強(qiáng)大的引力吸引,從而加快行進(jìn)速度。由于木星也在繞太陽公轉(zhuǎn),在天體的互相影響下,最后地球會被木星像拋球一般拋出去,從而達(dá)到脫離太陽系所需的速度。這就是引力彈弓效應(yīng)。
洛希極限——地球超限會解體
影片中,地球由于接近洛希極限,導(dǎo)致行星發(fā)動機(jī)發(fā)生故障,地球即將解體墜入木星,人類面臨滅頂之災(zāi)。如果一個天體與另一個天體離得太近,以致后者的潮汐力可以將前者撕碎,這個距離就被稱作洛希極限。這個距離極限值是由法國天文學(xué)家洛希首先計算出的,因此,稱為洛希極限。
地球與木星之間的洛希極限是科學(xué)上可計算的,但讓地球靠近木星到如此近的程度,還只能是幻想。依照電影中的計劃,人類原本想要利用木星的“引力彈弓效應(yīng)”,如果離得太遠(yuǎn),就不能“借”到足夠的力,達(dá)不到?jīng)_出太陽系的速度。
重元素聚變——讓石頭變?nèi)剂?/p>
電影中,為了推動地球離開太陽系,人類在地球上建造了上萬座重元素聚變發(fā)動機(jī),單個發(fā)動機(jī)通過重元素聚變能夠產(chǎn)生150萬億噸的推力。
目前人類已經(jīng)實現(xiàn)的聚變是氫彈,它利用氫同位素聚變釋放出能量,有巨大的威力。但氫彈的能量是爆炸式釋放,目前人類還不能實現(xiàn)可控核聚變,即讓聚變產(chǎn)生的能量平穩(wěn)輸出,一些相關(guān)裝置還處于實驗階段。
電影中,行星發(fā)動機(jī)的燃料不是氫,而是石頭。石頭中的重元素發(fā)生聚變,釋放出巨大的能量,推動地球飛出太陽系。這當(dāng)然只是想象。不過,所謂重元素聚變并不是空想。在宇宙深處有不少恒星“巨無霸”,內(nèi)部就在進(jìn)行著重元素聚變。
未來,人類如果能夠掌握從重元素聚變中穩(wěn)定獲取能量的技術(shù),或許真能夠徹底解決能源問題。
摘自2019年《羊城晚報》