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流浪地球中点燃木星推离地球的情节是否合理

流浪地球中点燃木星推离地球的情节是否合理

现实角度看不合理

《流浪地球》根据刘慈欣同名小说改编,是由中国电影股份有限公司、北京京西文化旅游股份有限公司、北京登峰国际文化传播有限公司、郭帆文化传媒(北京)有限公司出品的科幻片。

电影《流浪地球》中,因为需要利用木星的引力进行加速,这样才能快速逃出太阳系。地球被太阳的引力束缚,即便安装了发动机也无法获得足够的力量摆脱太阳,只能靠近木星,利用木星的巨大引力才能抵消部分太阳引力,从而达到让地球摆脱太阳的目的。

电影中点燃木星推离地球的情节是否合理

首先,要知道几个大概的数字。比如,大气含氧量21%,氢气燃烧所需的最低氧气浓度5.9%,大气层厚度1000公里,对地球来说,木星的洛希极限约17万公里。

然后,电影里面高度夸张的气体潮汐效应是艺术渲染,即便不考虑这个,氧气也不会从那个吸管状东西的一头被吸到另一头去,那个吸管的中间部分基本上是真空,远离地球的空气会散逸到太空中,再因木星引力而逐渐的、分散的进入其大气层。

虽然刘慈欣原著小说中的科幻设定,成为电影的最大支撑——给地球装上推进器与转向器,把地球带离太阳系,在宇宙中为人类寻找新家园,这确定了电影的“硬核”。好的科幻电影,必然缺少不了这样一个“硬核”。但是,点燃木星推理地球的情节依然值得我们推敲。

电影里给出的氧气含量是300亿公升,这个数据肯定是不对的。我们需要重新计算。

第一,地球表面积5.1亿平方公里。大气层厚度1000km但是有效厚度只有20km(集中了80%以上的大气质量)。我们最大化去估算,假设大气层没有密度差,也就是20km的高空和地表的大气浓度相仿,那么地球总共有100亿立方千米的气体,其中21%是氧气,也就是2*10^21公升氧气(比电影里说的300亿公升多了大概几十亿倍)。

第二,氢气和氧气的燃烧热是570kJ(2mol氢气,1mol氧气),也就是说总共能产生570*10^20kJ=5.7E22KJ的能量,这个能量大概相当于40万亿吨TNT炸药,20亿个广岛原子弹。差不多就相当于6500万年前科学家预估的,那颗毁灭了恐龙的、直径10km的小行星撞击地球时产生的热量的三分之一。而这个能量如果全部变成地球的动能,地球的质量是6E24kg,这么大的能量能让地球的速度变化,0.1m/s,而木星的逃逸速度59500m/s。而这一切的前提是理想条件,至少把地球大气的质量高估了3~5倍,而且能量传递效率按100%计算。而实际情况这个效率连万分之一都没有。所以最后对地球的改变,可能是几纳米/秒的量级。

综述,两颗星球之间那点稀薄的气体根本无法传导很强的冲击波,对地球产生的推力微乎其微。所以,这个改编的情节在科学上是完全站不住的。

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