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《流浪地球》满满的中高考考点,天体物理知识普及~(二)
时间:2019-02-13 18:39:28    |    来源:启达教育网    分享到           
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摘要:

自大年初一《流浪地球》上映至今9天的时间,它的票房已超27亿,无疑将成为今年春节档最佳电影。在这口碑和票房双丰收的时刻,不知道你和你的孩子们有没有去看看这部电影呢?!《流浪地球》毕竟是一部科幻电影,里面包含的科学知识不在少数,倘若你带上这些知识去看的话,面对很多问题你一定会豁然开朗。

原著中,离开木星时,地球已达到了逃逸速度,它不再需要返回潜藏着死亡的太阳。

可见,洛希极限就是末日的临界点,在电影中充当了电影中常见的“倒计时爆炸”功能,知道这一点足矣。

 

发动机熄火+地震

地球发动机熄火是电影的原创,翻遍原著我也不记得有发动机熄火的时候(只是说了过小行星带,损失了一部分发动机:“西半球的地球发动机已被陨石击毁了三分之一”)。

 

但这个原创并非信手拈来,造成地球发动机大面积停机的原因之一,是因为木星的磁场和辐射相当的强大,造成地球上所有的电子仪器在木星强大的磁场和引力下全部失灵,这是原著没有涉及的地方。

地震原著中有解释,由于地球发动机产生的加速度及运行轨道的改变,地核中铁镍核心的平衡被扰动,其影响穿过古腾堡不连续面(是地幔与地核的分界面),波及地幔,大陆地热溢出,地震火山横行,这对于人类的地下城市是致命的威胁:“第六次变轨周期后,在各大陆的地下城中,岩浆渗入灾难频繁发生。”

 

原著中,主角老妈就是这样被岩浆夺取了生命。而电影中,也是采用了原著中的设定,地球变轨加速后会导致地热溢出,那么临时减速“停车”同样会致使类似的效果,这里逻辑没有问题。

火流星

电影结尾,点燃木星大气,使地球获得巨大反冲能量,达到木星逃逸速度,这个设定也是原创,但致敬了原著。原著中,地球穿过小行星带,地球舰队需要反物质炸弹炸掉轨道上的小行星:“反物质炮弹不断地击中小行星,湮灭的强光此起彼伏地在漆黑的太空中闪现”。而被炸碎的小行星,会以火流星的形式落到地球。(原著中这段内容是爱情主题)

电影结尾点燃木星大气的反冲能量,特效效果就是火流星:“ 拖着长长的火尾划破长空,给人一种恐怖的美感。”这是典型的致敬,更何况,原著中主角的父亲也是在这里去世的:

“在清除地球航线上的小行星的行动中,一块被反物质炸弹炸出的小行星碎片击中了父亲的单座微型飞船。”

光 年

光年是长度单位,用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离,一般被用于衡量天体间的时空距离,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离,为9,460,730,472,580,800米,是时间和光速计算出来的单位。

“年”是时间单位,但“光年”虽有个“年”字却不是时间单位,而是天文学上一种计量天体时空距离的单位。宇宙中天体间的距离很远很远,如果采用我们日常使用的米、千米(公里)作计量单位,那计量天体距离的数字动辄十几位、几十位,很不方便。

于是天文学家就创造了一种新的计量单位——光年,即光在真空中用去一年时间所走过的距离。距离=速度×时间,光速约为每秒30万千米(每秒299,792,458米),1光年为9,460,730,472,580,800米。读作:九千四百六十兆七千三百零四亿七千二百五十八万零八百米。

比邻星

比邻星(毗邻星,Proxima Centauri)是南门二(半人马座α)三合星的第三颗星,依拜耳命名法也称为半人马座α星C。它是离太阳系最近的一颗恒星(4.22光年)。它是由天文学家罗伯特·因尼斯(Robert Innes)于1915年在南非发现的,当时他是担任约翰尼斯堡(Johannesburg)联合天文台(Union Observatory)的主管。

稍有天文常识的人都知道,距离太阳系最近的恒星是“比邻星”,只有4.2光年。虽说是只有4.2光年,但是对于我们来说也是遥远不过的距离了,要知道1光年大约等于9.5万亿公里。如果用最快的宇宙飞船,到比邻星去旅行的话,来回就得17万年。在广袤的宇宙系统中,虽说是比邻也远在天涯。

 

比邻星和太阳也就是离地球最近的两颗恒星,因科学家研究恒星的相互影响,测量科学数据时,最喜爱以比邻星和太阳为样本,这就是比邻星在科学上的最大价值。

逃亡分几步

人类带上地球的逃亡之旅,听上去简单,实际上就是“我们的征途是星辰大海”,电影的故事实则沧海一粟,简单而言,人类跑路,分五步:

 

1、刹车时代

在亚洲和美洲部署一万两千台发动机(因为只有这两个大陆完整坚实的板块结构才能承受发动机对地球巨大的推力),使发动机喷口固定在地球运行的反方向,先利用赤道发动机反向喷射停止地球自转。

2、逃逸时代

全功率开动地球发动机,使得地球脱离轨道,在不断绕着太阳转圈运行获得加速度,直至木星轨道附近,利用木星引力,使地球加速到逃逸速度,飞出太阳系。

3、流浪时代Ⅰ(加速)

在外太空继续加速,飞向比邻星,比邻星是距离太阳最近的恒星,位于半人马座α星。

4、流浪时代Ⅱ(减速)

在中途使地球重新自转,掉转发动机方向,开始减速。

5、新太阳时代

地球泊入比邻星轨道,成为这颗恒星的一颗行星。

期间,地球发动机将不间断地开动500年,到时地球将加速至光速的千分之五,然后地球将以这个速度滑行1300年,之后地球就走完了三分之二的航程,它将掉转发动机的方向,开始长达500年的减速。地球在航行2400年后到达比邻星,再过100年时间,它将泊入这颗恒星的轨道,成为它的一颗行星。

 

月球怎么办

地球跑了,月球咋办?肯定会有人问这个问题,果真是对故土有着情怀的东方人啊,地球搬家可以一起带走吗?一家人就要齐齐整整嘛!

 

原著中当然给出了答案。

“夜空中出现了一个巨大的彗星,那是月球。人类带不走月球,就在月球上也安装了行星发动机,把它推离地球轨道,以免在地球加速时相撞。月球上行星发动机产生的巨大彗尾使大海笼罩在一片蓝光之中,群星看不见了。月球移动产生的引力潮汐使大海巨浪冲天,我们改乘飞机向南半球的家飞去。”

彩蛋
太阳系俯视平面图

但太阳系是银河系的一部分

所以太阳系其实是这么跑的!中间那个金色的球就是我们的太阳

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