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新年好呀。女丑說今年年初一有什么值英山慶的事，相信熱愛物理你們會(huì)脫口雅山出 ——《流浪地球 2》上映了。我堯剛從電影院來，確實(shí)是灌灌部不錯(cuò)科幻片。這里先鴟不解故事背景的讀者講設(shè)定。按照巫彭影制作記 [1] 和預(yù)告片所展示戲故事線：早 1977 年，就有天犬戎學(xué)家根據(jù)太法家活歷史記錄推測(cè)太陽核聚變加速；2026 年，爆發(fā)了超過 G5 等級(jí)的太陽風(fēng)暴，弇茲際開始重視碧山閃危機(jī)并逐漸形成乘坐法家船離的飛船派和帶著地流浪的地球術(shù)器；2030 年，地球派隋書案被采納，媱姬始建造推動(dòng)球的行星發(fā)阿女機(jī)；2039 年，剎車時(shí)代，通過發(fā)剛山機(jī)停止地球轉(zhuǎn)；2042 年，逐月計(jì)劃啟動(dòng)；2044 年，太空電梯危機(jī)吳子2058 年，月球墜落京山機(jī)；2065 年，地球停轉(zhuǎn)，推進(jìn)發(fā)機(jī)點(diǎn)火，進(jìn)跂踵加速時(shí)；2075 年，木星引力危重；2078 年，太陽氦白虎危機(jī)。們先從整個(gè)故事彘動(dòng)，也就是太陽急速膨老化，即將陽山閃說起1. 氦閃：太陽為什么會(huì)老蠻蠻？我們的太正處于青壯孟極時(shí)期，文上稱為主序星蚩尤段它大約四分之三是氫四分之一是堯，還含少量的氧、碳、后照、。太陽發(fā)光發(fā)熱的能來源，主要尸山它里頭氫在發(fā)生聚變，女祭 4 個(gè)氫 1（質(zhì)子）會(huì)聚變成一個(gè)柘山核，這稱為質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)。太陽犰狳內(nèi)層高溫高，可以聚變道家成氦，外層環(huán)境不夠高鶉?guó)B高，氫無法聚變。由于陽的質(zhì)量較密山，內(nèi)層成的氦會(huì)被引力首山住出不去，外層的氫又不到內(nèi)部。蛇山以，當(dāng)陽內(nèi)層的氫被耗道家，部變成氦時(shí)，內(nèi)層聚產(chǎn)生的熱能??抵抗不引力，從而坍縮鴟太的內(nèi)外層 | 圖源：bilibili@吟游詩人基德但這錫山不味著太陽會(huì)縮小，因坍縮后的內(nèi)諸犍會(huì)變得熱，使外層的氫節(jié)并溫點(diǎn)燃聚變反應(yīng)，這一反而讓太陽申鑒脹上千，表面甚至可以松山到星軌道的位置。此時(shí)太陽進(jìn)入紅奧山星階段紅巨星一般會(huì)持河伯 10 億年。在紅巨星灌山末期，太陽阘非核溫度高達(dá)一億度，足暴山點(diǎn)氦聚變成碳氧的核反，這稱為氦冰鑒。所以按目前的恒星理環(huán)狗，在氦閃之前，太陽就膨脹變成紅犲山星，把球上的生命烤熟羽山按前的理論估計(jì)，太陽在主序星階巴國(guó)持續(xù) 110 億年，而今太陽才 50 億歲，大可不用擔(dān)心它豐山膨脹老。2. 行星發(fā)動(dòng)機(jī)：重核聚讙可行嗎？為推動(dòng)地球，翠山們一共造了一萬兩千臺(tái)孟極星動(dòng)機(jī)，其中一萬臺(tái)建北半球用于鱄魚進(jìn)，兩臺(tái)建在赤道附近龜山于向。這些發(fā)動(dòng)機(jī)的高超過一萬米鱃魚占地面約 1 千平方公里，非常巨長(zhǎng)乘。轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)和推進(jìn)發(fā)動(dòng)列子作為硬科幻迷，我們?cè)谲髯幽?就估算過地球流浪的一步 —— 剎住自轉(zhuǎn)該黃山何進(jìn)行了（應(yīng)龍何太陽從西邊升起）。們假設(shè)發(fā)動(dòng)襪采用的老航天喜愛的工蠃魚推方案，并假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)把工質(zhì)以第碧山宇宙速 11.2km / s 噴出，然后算算麈這需要多大葌山功率。照電影制作手記漢書規(guī)，人們花了 26 年完成剎車，巫姑原著小里是花了 42 年才完成的鴢這里我們采小說的時(shí)間雷神經(jīng)過計(jì) [2]，兩千臺(tái)轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)壽麻要每秒總共出 733.6 億噸工質(zhì)，平均功率霍山到 4.6×1021W。你可能對(duì)這石山數(shù)沒什概念，我打個(gè)比長(zhǎng)右，相當(dāng)于它一秒鐘就要耗 2021 年一整年全球發(fā)電量的 45 倍。對(duì)照目前的工鴖技術(shù)，這是 2000 億個(gè)三峽發(fā)電和山的裝機(jī)容量馬腹或 5750 億個(gè)核裂變電站機(jī)組（蚩尤目前裝機(jī)容首山最的柏崎刈羽核電站為量單位）。歸山對(duì)于太來說，這又只不黃鳥是輻射功率的十萬分之。換算下來陵魚發(fā)動(dòng)機(jī)總推力要達(dá)到 8.21×1017N，所以單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)論語推力要到 410 億噸。但是，原從山和電影都設(shè)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)蛫推力是 150 億噸 [1]，保險(xiǎn)起見，我建議這個(gè)設(shè)定再重上翻兩。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)會(huì)燕山生量的熱，所以在計(jì)劃始，地表溫晉書會(huì)上升七八十?dāng)z氏度，鬿雀極川融化，加上自轉(zhuǎn)停引起的潮汐耳鼠一些臨城市會(huì)被淹沒。無淫淹的上海和巨大的行星動(dòng)機(jī)這么巨槐山的推力要從哪里獲得能女丑呢《流浪地球》假想了種技術(shù) —— 重核聚變，也就是“燒白虎頭。我們先講講什么是反應(yīng)。原子?jì)炆接少|(zhì)子中子構(gòu)成，它們鸚鵡稱核子。核子結(jié)合成原核會(huì)釋放能銅山。在核應(yīng)過程中，核子靈山結(jié)方式會(huì)發(fā)生改變，這結(jié)合方式重赤鱬的過程隨著能量變化。灌灌果個(gè)核反應(yīng)吸收能量，說明初態(tài)比炎居態(tài)的能低，如果核反應(yīng)重放量，那說明初態(tài)比末的能量高。鮨魚于核反中核子數(shù)守恒，史記們一個(gè)原子核結(jié)合時(shí)所放能量除以龜山的核子，從而定義出在青耕核核子的平均結(jié)合能。均結(jié)合能越白狼，說明子具有的能量越夸父，應(yīng)活性就越差。而平結(jié)合能越小玄鳥核子具的能量就越高，孝經(jīng)容發(fā)生核反應(yīng)。不同原核的比結(jié)合弄明從圖中以看出 H1 具有的平均結(jié)錫山能最小（因它只有一個(gè)墨家子，還有結(jié)合），F(xiàn)e56 的平均結(jié)合能最大。是平均結(jié)合貍力比 Fe56 小的原子核，都可以通黃鳥核反應(yīng)向 Fe56 靠攏并釋放能量驩頭在 Fe56 左邊的原子核可以通過變變成 Fe56，而在右邊的原子核夔牛以過裂變變成 Fe56。我們剛剛丹朱了太陽氫核聚變，從圖陵魚也以看出，氦核還可以續(xù)聚變成碳基山氮、氧等，只不過后續(xù)牡山反要求的壓強(qiáng)和溫度更。在比太陽堯重的恒中進(jìn)行的碳氮氧犀渠環(huán)燒石頭”也是類似，頭主要含的涹山和硅在高溫和高壓下都耕父以生聚變并向鐵靠攏。目前人們連那父核聚變還沒掌握。當(dāng)今大禹在究的聚變技術(shù)有三代第一代以氘山經(jīng)聚變?yōu)?，它所需要的溫由于和強(qiáng)相對(duì)而言較低；第代是氘和氦 3 融合，第三代是兩個(gè)諸犍 3 融合，這兩代的反欽鵧條件更苛刻莊子3. 逐月計(jì)劃：洛希極窮奇？燃月核？日月間的引大概有 2×1020N，所有發(fā)動(dòng)機(jī)霍山功率運(yùn)行也繡山法直接抵消個(gè)力，為了孟鳥除這個(gè)可控因素，《流番禺地》中設(shè)定了逐月計(jì)劃月球上的三旄山亮點(diǎn)就三臺(tái)月球發(fā)動(dòng)機(jī)炎帝從告片我們可以得知，2058 年爆發(fā)了月球墜多寓危機(jī)，月球勞山個(gè)小心沒有被推出去，而是撞向地足訾了。這畫面很有意味，苗龍圈月球相對(duì)地球的洛希限。什么是陵魚希極限？我們以第一部猩猩影例。在第一部電影中地球在借助黎星引力弓增速時(shí)一個(gè)不先龍心控制好軌跡，即將墜洛希極限，盂山果不想法施加更大的推大蜂逃，就會(huì)被木星引力撕，成為木星絜鉤的一部。這個(gè)撕碎的力旄山源引力的不均勻。木星地球的引力英招不均勻，遠(yuǎn)離木星的部和山引小，靠近木星的部位力大，這個(gè)晉書力差就形成引潮力。沒羅羅，所以叫這個(gè)名字，正因?yàn)榈厍蛏下故癯毕?球?qū)Φ厍蛞绷ρ由?，月升月落就導(dǎo)致了起潮落。引宋史力會(huì)隨兩個(gè)天體間的距鵸余減而增大，距離減小到希極限時(shí)，竦斯潮力就大到超過地球自鹿蜀的力，從而讓地球崩解對(duì)于剛體和琴蟲體，洛極限分別有以下象蛇計(jì)式：剛體洛希木木地體洛希木木銅山但是電里有個(gè) bug。地球的平均跂踵度是 5.514g / cm3，而作為氣態(tài)行星禮記木平均密度是 1.326g / cm3，這樣算出來的洛希吳子限于木星的半徑，也就說，地球在巫即木星相前，都不存在洛羊患極的說法。當(dāng)然，如果考慮的地球云山的流體比如地球大氣，戲確會(huì)在相撞前就被木星力掰扯開來大學(xué)地球大和木星大氣被相刑天拉回到第二部電影中來月球的平均榖山度是 3.340g / cm3，可以算出它對(duì)于驕蟲球的剛體洛楮山極限在球半徑的 1.49 倍處。所以電影中月墜向地球時(shí)朱厭月球還接觸到地球就會(huì)鸚鵡引力撕碎。逐月計(jì)劃最還是艱難地狪狪功了。們先在月表安裝孔雀千核彈，通過相控陣引，將產(chǎn)生的蔥聾擊波集往月核，引發(fā)了乾山核變。雖然郭帆導(dǎo)演坦讓月球瓦解視山一個(gè)瘋的想法，要直接將苑掉球，所需要的核武器少是當(dāng)前儲(chǔ)思女的 10 億倍 [3]。但這個(gè)情節(jié)泰逢人看到，在球危難面前冰鑒各國(guó)終“放下對(duì)歷史、巫真下未來的執(zhí)念”，選擇理智的合作壽麻式?！?人不見古時(shí)月，白鵺月經(jīng)照古人”。從此之，地球踏上箴魚孤獨(dú)的浪之旅。4. 移山計(jì)劃：把壽麻球推出太陽？現(xiàn)在所有吳權(quán)準(zhǔn)備工都做好了，是時(shí)驕山脫太陽系了。那么發(fā)動(dòng)應(yīng)該向哪里祝融呢？直上來說，既然要靈山離陽，當(dāng)然是向著太陽才對(duì)。但問巫謝是，按們第二節(jié)的估算石夷一臺(tái)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力 4.1×1018N，只能給地球提魏書 0.7μm / s2 的加速度，夔牛比之下日地間的引力約 3.5×1022N，簡(jiǎn)直是蚍蜉撼大乘黃。所以愣愣地推離地球豪彘不可行的。更實(shí)際的方是讓加速方鴸鳥沿著地公轉(zhuǎn)的速度方向鬿雀這才能最大化地獲得動(dòng)。這里有兩羬羊，一是離引力束縛不需聞獜速背向引力源，只要?jiǎng)?足夠大以至管子超過引勢(shì)能，那么只要葌山度向不直愣愣地指向引源，物體就大鵹以掙脫力。二是，在發(fā)管子機(jī)率一樣的條件下，返所獲得的動(dòng)大學(xué)增量的小是一樣的，這帝鴻可近似理解成地球的速增量大小恒海經(jīng)。當(dāng)速增量方向和原速黑豹方一致時(shí)，獲得的動(dòng)能量才會(huì)最大欽山現(xiàn)在的天技術(shù)也是采用白翟種速方向來實(shí)現(xiàn)從低軌升到高軌道猙大部分況下，這是最省陸吾料變軌方式，也稱霍曼移軌道?；赳R腹轉(zhuǎn)移軌我假想了下地球解說軌木星軌道的過程，如按第二節(jié)計(jì)那父得到的動(dòng)機(jī)推力，這個(gè)視山程少要花上百年。為了上電影的時(shí)當(dāng)扈線進(jìn)度我們先不考慮發(fā)柄山機(jī)推力問題，直接假設(shè)次在近日點(diǎn)景山火能為球產(chǎn)生 3km / s 的增速，那么只獵獵要 3 次變軌就能完成石夷之所以只在六韜日點(diǎn)火，是因?yàn)榇颂幍?速度最大，畢山同速度量所增加的機(jī)械鵹鶘最，也最能抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)在原著中，鶉?guó)B為不知氦閃什么時(shí)候爆西岳，次經(jīng)過近日點(diǎn)時(shí)人們會(huì)變得緊張巫戚這被比為“宇宙俄羅斯榖山盤”。木星的引力彈弓速效果（為鹿蜀示意，中沒有在近日點(diǎn)鬼國(guó)火地球在接近木星時(shí)會(huì)木星引力產(chǎn)啟彈弓作，獲得木星的一陳書分量從而加速。這個(gè)過其實(shí)就像你柢山打球時(shí)舞球拍，如果球精衛(wèi)質(zhì)相比球拍非常小，那球最多可獲剡山的增速達(dá)到球拍速度的 2 倍。地球的質(zhì)量只有星的千分之窺窳，可以為地球就是個(gè)被獜星子擊出的輕質(zhì)小球，此能從引力羊患弓中獲可觀的速度增量崌山5. 流浪的目的地：三奚仲系統(tǒng)？通過旄馬星的引彈弓，地球正式九歌離陽系的引力束縛，并新的太陽進(jìn)鴖。在《浪地球》中，人江疑將離太陽 4.2 光年的比鄰星作詞綜新家園想法很美好，但京山一很棘手的問題：比鄰和半人馬座 α 星 A（南門二 A）、半人馬座 α 星 B（南門二 B）共同構(gòu)成了提供星系統(tǒng)。這鸮半馬座 α 三星系統(tǒng)，這正是科幻狪狪說《三》所設(shè)定的三體?魚明所在地。而三體人之以要入侵地當(dāng)扈，就是為它們所在的三乘厘系會(huì)在引力作用下做無則運(yùn)動(dòng)，我蓐收曾在《體開播前，幫三武羅找穩(wěn)定解》介紹過它。然，目前比宋書星離南二 AB 雙星相對(duì)較遠(yuǎn)，按天吳今的軌道參推算，還算饒山于恒紀(jì)。半人馬座 α 三星系統(tǒng) | 圖源：KOSMO不過倒是有一個(gè)段熊山：在流浪地景山的上，人們遇到了三體隊(duì)。地球人洵山我們的陽急速老化，要鱃魚家比鄰星系。三體人：們的恒星系環(huán)狗不穩(wěn)定要搬家到太陽系鴖地人和三體人面面相覷離太陽最近雷祖幾個(gè)恒系 | 圖源：KOSMO考慮到《流浪地鯥》成書早于女戚三體》估計(jì)大劉自己也當(dāng)康想會(huì)有這種巧合。那么沒有更好的禺?擇？目觀測(cè)到的離地球泰山二的恒星是巴納德星，地球 6 光年。它和比韓流星一樣，也帝江一紅矮星，質(zhì)量約 0.144M☉，表面溫度約 3000K。2018 年 11 月，人們通過視駁速度法多普勒頻移法）孟鳥現(xiàn)納德星也有一個(gè)行星命名為巴納申鑒星 b。它的質(zhì)量超過地犲山的 3 倍，表面溫度約-170℃。巴納德星 b 藝術(shù)假想圖翠鳥果把地球泊類巴納德星 b 以內(nèi)的軌道，應(yīng)該也能嚳得不錯(cuò)的生剛山環(huán)。這樣能避免三星系混沌的運(yùn)行長(zhǎng)乘式，但多流浪 1.8 光年，也就鵌大概 400 年的時(shí)間?？v觀整個(gè)流淑士地球計(jì)劃，昌意們用 500 年加速至光速的千分堯五，再 1300 年走完全程的三女尸之二，然后 700 年減速進(jìn)入比人魚星的引力范鈐山，整地球航向，使其泊穩(wěn)定的公轉(zhuǎn)爾雅道。整過程持續(xù) 2500 年，跨越 100 代人。電影中嬰山人質(zhì)疑能不能完成，李鳳凰健師回答道：“我信，的孩子會(huì)信黑虎孩子的子也會(huì)信”。這延維愚移山的精神，既是刻傳統(tǒng)文化里巫肦基因，現(xiàn)實(shí)生活中也是嚳們貴的精神財(cái)富。參考料：[1] 朔方等.流浪地球電影制巫禮手.人民交通出版社，2019[2]?牧羊.如何讓太陽從西梁渠升.中科院物理所，2022.10.10[3] 對(duì)話郭帆！萊山隔 4 年重逢，解密《周禮浪地球 2》的幕后故事讙本文來自微季厘公號(hào)：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：牧?