科學(xué)精神面面觀
作為第一部國產(chǎn)科幻大片，《流浪地球》從影院之內(nèi)，火爆到影院之外。
有人嘖嘖稱贊，說它把國產(chǎn)科幻電影帶到新高度。也有人“入戲太深”，跟電影中的科學(xué)設(shè)定較起真兒。
既然大家對其中的科學(xué)情節(jié)如此上心，我們不妨找科學(xué)家們來科普一番。相信搞明白它們，再回味這部電影時，會別有一番意思。
流浪，并非說走就走的旅行
《流浪地球》中最驚天地泣鬼神的想象是，利用成千上萬個行星發(fā)動機，幫助地球離開太陽系。這就得說說讓地球離開太陽系需要多少能量了。
“地球繞太陽運行，離開太陽系，要能夠擺脫太陽的引力勢能束縛，所需能量可以計算得到，大概是2.65×1033焦耳。”南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授周禮勇分析。
而當前人類生產(chǎn)的能源，可以拿全球發(fā)電量來估計。據(jù)統(tǒng)計，2017年全球總發(fā)電量大概是25571 TWh，大約合9.21×1019焦耳。
“也就是說，如果把現(xiàn)階段全球所有的發(fā)電量都用來推動地球離開太陽，需要連續(xù)工作2.88×1013年，即近29萬億年。而宇宙年齡大概是130億年。”周禮勇說。
總之，帶著地球去流浪，可不是說走就走的旅行。如果行星發(fā)動機要承擔(dān)這一任務(wù)，那得無比厲害才行。
重核聚變，目前只是科幻
在《流浪地球》中，行星發(fā)動機實現(xiàn)上述任務(wù)，靠的是重核聚變技術(shù)。
中國工程物理研究院研究員蒙大橋告訴科技日報記者，核聚變是指兩個輕核素反應(yīng)，聚合成一個質(zhì)量素更重的核素。重核只能分裂生成兩個輕于母核的核素。比如，鈾-235裂變后會成質(zhì)量為95—105的元素。
“從現(xiàn)代核物理知識來看，90號以上的元素有裂變趨勢，10號以下的元素有聚變趨勢。若要重核發(fā)生聚變，目前沒理論和實現(xiàn)條件。”蒙大橋說。
看來，這樣的行星發(fā)動機，目前只能出現(xiàn)在科幻中了。
《流浪地球》的結(jié)尾十分驚險刺激：眼看地球離木星越來越近，情況萬分危急，航天員劉培強駕駛載著燃料的空間站，點燃了木星上的氫氣漩渦。
對此，中科院高能物理所研究員張雙南支招說，他有更好的點燃木星的辦法：例如，可以用高功率激光器點燃木星，畢竟核聚變反應(yīng)需要使用高功率激光器點火。
“理論上可以，但需要功率足夠強大才行。”蒙大橋分析說，按照這一思路，點燃木星的速度確實更快，但驚險程度就會少了幾分。
專家 點評
凌晨 科幻作家
科幻作品中的科學(xué)，更多指的是科學(xué)思維、科學(xué)方法，而不是現(xiàn)有的科學(xué)理論。科幻作品的科普功能，更多是激發(fā)公眾對科學(xué)產(chǎn)生興趣，而不是對現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)進行講解說明。
可以確定的是，國產(chǎn)科幻電影引起這么熱鬧的討論，還是第一次。包括科學(xué)家在內(nèi)的很多觀眾對其中的科學(xué)情節(jié)“揪”著不放。探討過程中，一些干巴巴的科學(xué)問題也變得有趣起來。
盡管帶著地球去流浪并不現(xiàn)實，但它所引發(fā)的公眾對科學(xué)的關(guān)注，已足以令人欣慰。
作為第一部國產(chǎn)科幻大片，《流浪地球》從影院之內(nèi)，火爆到影院之外。
有人嘖嘖稱贊，說它把國產(chǎn)科幻電影帶到新高度。也有人“入戲太深”，跟電影中的科學(xué)設(shè)定較起真兒。
既然大家對其中的科學(xué)情節(jié)如此上心，我們不妨找科學(xué)家們來科普一番。相信搞明白它們，再回味這部電影時，會別有一番意思。
流浪，并非說走就走的旅行
《流浪地球》中最驚天地泣鬼神的想象是，利用成千上萬個行星發(fā)動機，幫助地球離開太陽系。這就得說說讓地球離開太陽系需要多少能量了。
“地球繞太陽運行，離開太陽系，要能夠擺脫太陽的引力勢能束縛，所需能量可以計算得到，大概是2.65×1033焦耳。”南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授周禮勇分析。
而當前人類生產(chǎn)的能源，可以拿全球發(fā)電量來估計。據(jù)統(tǒng)計，2017年全球總發(fā)電量大概是25571 TWh，大約合9.21×1019焦耳。
“也就是說，如果把現(xiàn)階段全球所有的發(fā)電量都用來推動地球離開太陽，需要連續(xù)工作2.88×1013年，即近29萬億年。而宇宙年齡大概是130億年。”周禮勇說。
總之，帶著地球去流浪，可不是說走就走的旅行。如果行星發(fā)動機要承擔(dān)這一任務(wù)，那得無比厲害才行。
重核聚變，目前只是科幻
在《流浪地球》中，行星發(fā)動機實現(xiàn)上述任務(wù)，靠的是重核聚變技術(shù)。
中國工程物理研究院研究員蒙大橋告訴科技日報記者，核聚變是指兩個輕核素反應(yīng)，聚合成一個質(zhì)量素更重的核素。重核只能分裂生成兩個輕于母核的核素。比如，鈾-235裂變后會成質(zhì)量為95—105的元素。
“從現(xiàn)代核物理知識來看，90號以上的元素有裂變趨勢，10號以下的元素有聚變趨勢。若要重核發(fā)生聚變，目前沒理論和實現(xiàn)條件。”蒙大橋說。
看來，這樣的行星發(fā)動機，目前只能出現(xiàn)在科幻中了。
《流浪地球》的結(jié)尾十分驚險刺激：眼看地球離木星越來越近，情況萬分危急，航天員劉培強駕駛載著燃料的空間站，點燃了木星上的氫氣漩渦。
對此，中科院高能物理所研究員張雙南支招說，他有更好的點燃木星的辦法：例如，可以用高功率激光器點燃木星，畢竟核聚變反應(yīng)需要使用高功率激光器點火。
“理論上可以，但需要功率足夠強大才行。”蒙大橋分析說，按照這一思路，點燃木星的速度確實更快，但驚險程度就會少了幾分。
專家 點評
凌晨 科幻作家
科幻作品中的科學(xué)，更多指的是科學(xué)思維、科學(xué)方法，而不是現(xiàn)有的科學(xué)理論。科幻作品的科普功能，更多是激發(fā)公眾對科學(xué)產(chǎn)生興趣，而不是對現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)進行講解說明。
可以確定的是，國產(chǎn)科幻電影引起這么熱鬧的討論，還是第一次。包括科學(xué)家在內(nèi)的很多觀眾對其中的科學(xué)情節(jié)“揪”著不放。探討過程中，一些干巴巴的科學(xué)問題也變得有趣起來。
盡管帶著地球去流浪并不現(xiàn)實，但它所引發(fā)的公眾對科學(xué)的關(guān)注，已足以令人欣慰。
