《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?

以目前的科技水平是完全不可能的,即便在未来的世界,基本上也是很难实现的。

电影及小说毕竟是一种艺术创作,其内容中很多科学是有着一定的理论基础的,但有些内容肯定也是不容易实现的,毕竟电影不是科学论文,没有绝对必要的严谨性。

说回《流浪地球》电影中的这种把地球推离太阳系的想法,理论上是存在这样的可能性的,但是实际操作起来确实十分困难的,甚至可以说是基本没有多少成功的概率的,因为这种设定是需要很多前提条件的。

比如要有充分掌握所谓的“重聚变”技术,还要有足够多的燃料支撑相关的反应,同时还要确保地球能够支撑得住行星发动机的反作用力,而且还要保障地球在离开太阳以后,人类还能能够有效的应对深空宇宙中的恶劣环境等等。这里边存在着诸多的现实问题,每一项都并不容易解决,因此想要保障每一个环节都万无一失,基本上是没有多大可能性的。

当然,我们也不能说这种情况100%不会发生,毕竟一切皆有可能,我们也不能以现有的眼光及视界对理解未来的科技实力。

如果想要逃离太阳系,可能宇宙飞船是一种更好的选择。

电影对于把地球推离太阳系的设定确实非常经验,给观影者的感官冲击是非常强的,也充分体现了原著作者的想象力,这也是为什么大家都喜欢这部电影的原因。

但是从现实一点的角度来看,如果人类有能力把600000亿亿吨重的地球推离太阳系,其实倒不如直接建造更多的宇宙飞船,这种操作的可行性或许也会更高一些。毕竟相对于所有人类及宇宙飞船的重量来说,地球的重量实在是太大了,而且地球本身还具有极高的运转速度,想要把地球变成一个大飞船的难度真的是太高了。

当然这种方式也是需要一定的前提的,人类想要大规模的制造宇宙飞船,必然要在燃料及食物生产等方面有着突破性的进步,而且还要有一个明确的目的地,毕竟人类不可能永远在宇宙飞船内生活,找到一个合适的行星才是最终的终点。

以上个人意见仅供参考。

在流浪地球中人类倾尽所有,建造了一万台行星发动机,准备将地球推离太阳系,去往4.22光年外的新家园—比邻星,那么在现实中人类能不能将地球推离太阳系,离开地球轨道呢?

我们知道地球的质量高达60万亿亿吨,并以每秒30千米的速度围绕太阳旋转,如果地球想要脱离太阳的引力束缚,那么将要达到42千米每秒,如此庞大的质量,也就是说地球要加速到每秒12千米才能脱离太阳的引力,然而这所需的推力非常惊人,以目前的人类而言根本无法做到。根据流浪地球中行星发动机的重元素聚变技术,也是目前人类的一大难题,在现实中人类现在连可控氢元素聚变都未能实现,而通过烧石头发生重元素核聚变,所需的温度高达几十亿度,这种条件只有在八倍太阳质量恒星的内部才能发生重元素的聚变,然后最终聚变为铁,恒星也就走向了死亡。
其实人类就算克服了之前的这些困难,也无法实现将地球推离太阳系,因为在巨大能量的推动下,地壳几乎承受不住,由于地壳非常薄弱,能推动地球的发动机,产生的压力会直接使地球板块将发生位移破裂,从而引发强烈的地震、火山爆发和滔天海啸,人类会面临毁灭性的打击,甚至是灭亡,因此人类如果想要将地球推离太阳系,带着地球在宇宙中流浪几乎是一件不可能的事情。

《流浪地球》电影已经上映,这是科幻作家刘慈欣的作品首次搬上银幕,其实刘慈欣的作品有个很大的特点就是忠于科学,其中涉及的科技事物大都有科学理论支撑,而且合乎逻辑。就《流浪地球》这部作品来看,虽然现在的科技不可能做到,但是依靠将来的技术,其作品中的假设基本都是可以实际做到的。

《流浪地球》剧情前提设定是太阳将发氦闪,但实际上这一事件的发生应该还需要30~50亿年的时间,在氦闪发生的一刻,太阳将于一瞬间释放相当于数百万年中的核聚变能量,这样的能量爆发是地球无论如何都承受不起的,它会于一瞬间把地球的海洋全部蒸发,地面都烧成熔岩,遑论地球表面的生态环境和生命物种了。所以,一旦确定太阳将发生氦闪,那么人类必须得提前做出行动。

在《流浪地球》这部作品中,科学家们提前数百年预知到太阳即将发生氦闪,以后它将变成红巨星,这也代表着人类的末日即将到来,如果想要避免被灭绝,那就必须得远离太阳,如何远离太阳呢?科学家们认为携带整个地球离开或许是最好的办法,如果人类想跨过漫漫的星际空间找到别的恒星系统,需要漫长的时间和足够的能源与资源,而如果制造宇宙飞船的话,既费时费力,又恐怕能源与资源以及宇宙飞船的空间不足,所以人类决定驾驭整个地球离开太阳系。

地球是一个质量高达5.96万亿亿吨的大家伙,驱动整个地球离开太阳系,无疑需要巨大的推力,而且需要有着稳定的姿态才能推动它前进,所以科学家们制造出巨大的发动机,每一个都高达1万多米,在地球地壳比较稳固的地方建起了1万多座发动机,它们先给地球的自转踩了刹车,花了40多年的时间让地球转停了下来,这样就可以靠地球发动机让地球向着一个方向前进。

作品中还假设了人类已经掌握了重元素核聚变技术,让地球上的岩石资源就可以成为燃料,靠此驱动巨大的地球发动机,每一台可以产生150亿吨的推力,其实这种发动机应该没什么问题,导致地球的地壳未必受得了如此巨大等级的自身重量以及它的推力,因为其实地球的地壳非常薄,把地球比作一个鸡蛋,地球的地壳还没有蛋壳厚,因此如此巨大的发动机加上它的推力,很可能导致地球的地壳承受不住。

这里还有一点就是,虽然发动机高达1万多米,但是地球大气层的空气厚达百余公里,因此当发动机驱动等离子束的时候,也会把地球大气吹出大气层,这就会导致地球表面的空气越来越薄,气压越来越低,不过好在这个时候的人类已经全部转移到地下生存,进入一种封闭式的环境,倒也就不太担心地球表面的大气发生变化了。

地球要离开太阳系,需要利用太阳和木星的引力弹弓效应加速,这也是很符合实际的,相对于地球来说,太阳和木星都是引力巨大的天体,引力弹弓效应都可以加快地球的速度,特别是木星,由于它距离太阳已经足够远,自身的质量又比地球大了数百倍,所以依靠木星的引力弹弓效应可以获得脱离太阳系的速度,因此在电影中着重突出了这一环节,最后人类通过木星的加速使地球获得了离开太阳系的动能,向着4.22光年外的比邻星进发。

比邻星是一颗红矮星,它自身的质量比较小,不会发生氦闪,而且它的寿命也非常长,可达太阳寿命的近百倍,只是它的宜居带比较狭窄,地球需要距离比邻星700多万公里才能恢复我们如今的生态环境,而且科学家们已经发现这比邻星宜居带中有一颗比地球质量还大的行星存在,如果地球到达那里的话,和这颗星球的共存将是一个大问题,或者需要和这颗星球在比邻星两边同速运行才可以。

另外一点就是据观察比邻星星体活动还不很稳定,经常会爆发出比太阳发出的恒星风还长的等离子风,这也是不利于地球生态环境存在的,而且由于地球流浪时没有携带月球一起前去,届时地球还会不会有磁场也很难说,但大刘创作《流浪地球》时,人类对比邻星的观察还没有今天这么仔细,所以这并不妨碍一部伟大的作品。

总之,如果人类真的具有《流浪地球》中那样的科技水准,又真的预知到了太阳于数百年后发生氦闪现象,那么采用《流浪地球》中的方法移民自救,倒也是很有可取性的。

当然是不现实的,科幻片而已,将一颗行星推离太阳系,那我们完全有可能改造太阳系,所需的能量肯定不是一个小小的太阳所能提供的。

在太阳系形成初期,我们当然不排除有行星被踢出太阳系,此类行星也确实叫做流浪行星。泛星望远镜发现的PSO J318.5-22行星就是一颗流浪行星,其形成原因也比较清楚,最早肯定来自某个恒星系统,只不过在某次引力拉锯事件中被提出了恒星系统。

地球公转速度是每秒29公里,质量有5.9乘以10的24次方千克,因此我们可以计算出推动地球所需的能量是多少。现实中我们显然无法获得如此巨大的能量,核聚变也不行,逃逸出太阳系还需要增加每秒16公里的速度,用质能方程计算,完全是个天文数字。

关键是地球的质量太大,要推动地球如此庞大的行星,我们现有以及可预见未来的科技是完全不行的。

《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?

在现实中不可行,基于两个理由,一是推力不足,二是地壳无法承受!当然推力不足只是《流浪地球》中设定的条件,而现实中甚至连核聚变发动机都还没有时间,更不要谈推力不足了!

一、推力不足

上图是巨大的行星发动机特写,据剧中交代,它烧的是岩石,也就是说几乎什么都能烧,但它的推力约为150亿吨,但将地球加速到脱离地球轨道前往木星引力弹弓加速的速度需要42KM/S左右,有12KM/S的速度差,根据地球质量加速到这个速度需要2.3×10^20N(十年)!,平均到每一台(总计约12000台)的推力约为1.96万亿吨左右!差距达到了100倍以上,这个推力将地球加速的时间会延长到1000年左右,那时地球也许已经被氦闪吞没!

二、燃料不够

但以人类的技术来看,能实现氢元素核聚变就已经谢天谢地了,因为到现在为止连氚氘聚变都没有实现,当然我们可以假设氢聚变已经实现,那么看看燃料够不?

假设行星发动机的速度为:10万千米/S

那么大致需要消耗9.96155×10^17吨氢元素才能勉强达到逃逸速度!

地球所有水的体积约为1.386×10^18立方米

看起来好像足够,但很抱歉我们如何加速从太阳系出发,就需要如何泊入新的恒星轨道,那么可能需要同样的燃料来减速,可能比邻星的质量比较低,那么需要降低到更低的速度才可以,当然至少得×2,很明显这燃料质量已经超过水体总量了,而根据H2O的水组成,氢元素只占一部分!那么这就很清楚啦,燃料不够!

当然还有一条途径,就是从各种有氢元素的化合物中提取,这个也许就有些麻烦了哈!

三、地壳无法承受

有一个比喻很形象,地球就是一个鸡蛋,而我们生活的地壳就是那层薄薄的蛋壳,假如在上面施加的压力大了就会破裂或者移位,当然有一个梗,就是《流浪地球》剧组请了两位中科院的科学家演算这个方案是否可行,人家当场就方案吵起来了,意见不统一,但吵架归吵架,会把地壳压破裂却是意见一致!

行星发动机剖面结构图!

行星发动机的巨大结构!

现实中是不可能实现的,但这并不影响我们欣赏如此巨作,毕竟好莱坞还拍过《地心拯救》,《拯救太阳》等非常夸张的科幻片,《流浪地球》的逻辑已经非常靠谱了,当然您如果比较在意逻辑的话不妨看看笔者的另一篇关于《流浪地球》BUG的文章!

观影《流浪地球》之前,您需要了解这十个科学之梗!

https://www.toutiao.com/i6654725144025498126/

不过事先申明,涉及严重剧透,影响各位观影效果不能怪偶哈!

好好欣赏科幻大作《流浪地球》,它是值得各位去电影院欣赏下的超级科幻大片,祝各位观影愉快!

不可行,即使理论上有足够强大的发动机也不可行,因为如此巨大的推动力,地壳根本不可能承受得了,这不是发动机动力的问题,而是地球本身结构决定的!

把地球推离地球只是一种理想条件下的假设,假设地壳能承受住巨大的推动力,同时假设有足够强大的发动机,理论上当然可以把地球推离太阳系。但这种理想假设现实中不可能实现!这也是科幻与科学最大的区别,也可以认为是电影中的BUG,不过这样的BUG是可以被接受,几乎所有的科幻电影都有类似的BUG,丝毫不影响我们对电影的欣赏!

所以,无论现在还是将来都不可能用足够强大的发动机把地球推离太阳系!目前人类文明只有0.7级,如果我们能达到二级文明(估计至少需要上万年),我们甚至可以建造“戴森球”,一个包裹住整颗太阳的巨大建筑,我们当然很有可能有能力直接把地球炸毁,但推离地球仍旧是不可能的!

而事实上,即便地壳足够坚硬,能支撑发动机巨大的推离,我们也没有必要推动地球逃离太阳系,因为当我们拥有推动整颗地球的科技,意味着人类科技已经足够发达,即使达不到二级文明也差不多少,人类肯定早已拥有飞出太阳系的能力!

因为能推动整颗地球发动机用化学燃料绝对是不行的,可控核聚变是最基础的,甚至会用到反物质能量,真空能量,甚至暗物质暗能量等,一旦人类完全掌控了那些能源,不要说太阳系,人类的足迹可能遍布整个银河系!

所以说,科幻电影不能太较真,不然的话就会“自寻烦恼”,完全领会不到科幻电影应有的东西!

谢谢邀请!电影流浪地球中,人类利用行星发动机首先使地球停止自转,然后使地球离开公转轨道,利用木星的引力弹弓效应,使地球加速到离开太阳系的速度,飞向离太阳系最近的恒星比邻星。

我们不讨论电影的情节,从理论上是不是可以做到把地球推出太阳系呢?从理论上讲,一个物体如果受到一个过质心的外力,这个物体就会产生加速度;如果一个物体受到一个外力矩,这个物体就会在这个力矩的方向,产生角加速度。也就是说,给地球一个适当的外力矩,就可以使地球停止自转;给地球一个外力,就可以改变地球的运动速度。

另外地球的速度只要达到42.2公里/秒,地球就可以离开太阳系了。所以从理论上说,任何物体都是符合已知的物理定律的。只要满足设想的条件,地球就可以离开太阳系。

如果讨论电影情节当然就不行了,因为电影毕竟是科幻电影,只考虑了基本的物理概念,而对各种细节不能考虑周全。即使从未来的科学发展看,按照这种思路也是行不通的。地球上的人类有能量也不能对地球施加外力,因为在地球表面的力,对地球来说都是内力。除非有外星球撞击地球,这实际上是地球的灾难。

不太可行,但是科幻片嘛,就是科学+幻想,不要太较真。

关于这个问题,据说导演在拍片时,曾请中科院科学家来做顾问,一位科学家一进门就脱口而出:

“地球不可能被推走,地球也推不走的。” 原因是,假如地球是一个鸡蛋,里面是液体的,巨大的压强推过去,根本撑不住。

事实上确实如此,地球的地壳太薄了,而整个地壳就漂流在软流层这种岩浆流体之上。

而要推动地球,并且在几十年内加速至第三宇宙速度速度逃逸太阳系,行星发动机需要的功率之大,可能真的能把薄薄的地壳给压塌。

薄薄的地壳经不起折腾,能源供应也是大问题

人类利用的能量,在未来或许还是核能是主要的。

电影里的行星发动机也正是依靠挖掘“火石”里的核能进行运作,如果这个“火石”像地球岩石差不多一样丰富,能源问题也就算不上什么大问题。

当然,我们有技术也可以一边流浪,一边去周边勘探挖矿来解决能源供应。

欢迎关注挡不住的熵增,有其他问题请留言评论,谢谢。

看许多人还在纠结这个问题,我也私下演算了一下,结论是让地球脱离太阳系,理论上没有问题,至于技术上能否达到,那就看科技发展水平了。以现在的技术当然达不到,但是将来未必办不到。下面是就几个常见问题的计算结果。

第一,地球停转的影响。地球刹车总共用了43年,地球自转以地球赤道最快是1667公里每小时,合463米每秒,43年为1.35*10∧9秒,减速度是3.43*10∧-7米每秒方。这相当于用281天让一个30公里每小时的汽车停下,非常平稳地减速。

第二,地球加速的影响。据书中描述,地球加速的最终速度是千分之五光速,也就是1500公里每秒。加速时间是五百年,也就是500*365*24*3600秒。平均加速度是a=v/t=1500000米每秒/500*365*24*3600秒=0.000095米每秒方。这个加速度很小,可以说非常平稳的加速。

这需要多大的推力才能到达这个加速度呢?公式:F=ma。m是地球质量5.965*10∧24千克。F=5.965*10∧24*0.000095=5.666*10∧20牛。牛是力的国际单位,地球表面一千克物体所受的重力是9.8牛。按照小说所述,地球上一共一万台发动机,平均每台发动机承担5.666*10∧16牛。相当于5.78万亿吨的物体压力。发动机底座就是一座城市大小,大约三四十公里见方,也就是大约1000平方公里(10∧10平方米)。这样我们可以算出发动机底座承受的压强,p=F/S=5.666*10∧16/10∧10=5.666*10∧6帕斯卡。这相当于什么呢?一帕斯卡是一牛每平方米,这相当于每平方米5.666*10∧6牛,即578吨的物体压在一平方米的地面上。能被压坏吗?一立方米的水质量是一吨,这个压力相当于578米的水深底部所受的压强,或者是一百多米高山石的压强。这点压力无论是地球任何地方,海底还是高山,都可以承受的。

把地球推离太阳系理论上是可以行得通的,但目前来讲也仅仅存在于理论当中,不管是供地球推进的燃料,还是到推离后的目的地,都是技术难题,并不是一朝一夕就可以解决的。

首先我们来说一下供地球推进的燃料,即便人类能够造出大功率的发动机,并且安装在地球各个位置,但是驱使发动机的燃料肯定不会是当前的电力、石油等燃料,这些根本就不不能供应这么大的爆发力。大概率情况下是要采用核技术,但当前的核能技术仅仅处在起步阶段,人类所能够掌握的核技术,只有有限的几种。

另外再说一下地球的目的地,即便我们离开了太阳系,但下一个适合地球生物生存的位置在哪里我们并不清楚。地球因为所处的位置合适,享受太阳赋予地球的光线、温度等先天条件,如果离开了太阳系,找不到优越的条件,一片寒冷之下或者一片火热的情况下,地球生物都将无法生存。

当然,电影当中之所以要将地球推离太阳系,原因并不是在于地球本身,而在于太阳的膨胀,虽然电影本身是虚构的,但如果真的有一天太阳膨胀会危及地球安全的话,那么相比于推动地球,人类乘坐航空器去寻找合适的星球可能会更加合适,毕竟地球本身的质量,可不是简单的航空器可以比拟。欢迎点击关注留言一起探讨。

未经允许不得转载:科普Room » 《流浪地球》所描述的把地球推离太阳系在现实中可行吗?

搞事情!那些不能说的秘密都在这里   关注公众号:科普Room  

         

赞 (0) 打赏

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏