《流浪地球》科學向分析——地球真的可以“流浪”嗎?

“太陽即將毀滅,人類在地球表面建造出巨大的推進器,尋找新家園。然而宇宙之路危機四伏,為了拯救地球,為了人類能在漫長的2500年後抵達新的家園,流浪地球時代的年輕人挺身而出,展開爭分奪秒的生死之戰。”大劉的經典科幻作品《流浪地球》將於大年初一(2019年2月5日)上映。許多人心裡都會有個疑問,就是“流浪地球”究竟能否實現呢?是有理論依據還是偽科學?

《流浪地球》科學向分析——地球真的可以“流浪”嗎?

有網友對此進行了計算。

1、要超過第三宇宙速度(太陽逃逸速度)才能離開太陽系。第三宇宙速度為617。7公里/秒。

2、火箭發動機的原理,其實質是噴出高速度燃料(由於燃燒帶來的速度)給予的相反作用力推動。

3、按地球質量,60萬億億噸,假設讓地球每秒加速0。1米。又假設這臺發動機以每秒60公里每秒的速度向外噴射物質,那麼噴射的物質要達到每秒一億億噸。這種情況下,69天發動機就會耗盡地球的質量。

4、因此

發動機必須噴出更加高速的燃料

,光速c0=299792458m/s=3*10`5公里/s,假設我們噴射速度可以達到光速,理論中的最高值。若此推力提供的加速度是0。1m/s,地球達到光速的百分之一僅需要1年。在1年中大概會消耗掉地球質量的900分之一作為燃料(注:發動機必須為反物質發動機,將質量中的能量完全釋放e=mc`2。核聚變由於不能將質量全部轉化為能力會導致燃料不足。這裡燃料轉化為能量所需的質量為0。5億億噸,可以忽略不計)。之後就可以關閉發動機了,在轉向或者剎車的時候再開啟發動機。

5、實際中推動地球不需要如此之大的加速度,可以根據太陽逃逸速度和所需的時間來計算合適的加速度。加速度減小的話,燃料噴射速度也可以相應降低。

6、這種設計沒有計算發動機對地球生態圈的影響。對大氣圈、水圈、生物圈會有非常大的影響。同時也沒有考慮地球的地質結構是否能夠承受。地球岩石層質量僅佔地球質量的千分之4,即使最理想狀態燃料也會消耗掉四分之一的地殼質量。因而燃料必須利用地殼下的岩漿。

7、反物質發動機目前只是理論上存在的。需要的龐大質量的反物質也難以獲得。

《流浪地球》科學向分析——地球真的可以“流浪”嗎?

反物質飛船

綜上所述理論上地球實現流浪還是有一點點的可能。然而其中要解決的技術難題非常的多。最大的可能是我們沒有足夠的能源去推動地球。。。大家還是好好珍惜當下,寄希望於“飛船派”吧!

流浪地球

劉慈欣

恐怖驚悚

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