Andy一瞬一世
大家好，我是醫小白
流浪地球作為中國第一部跨時代意義的科幻片，片中描繪了大量的未來科技產品，而這些科技中的核心就是行星發動機。那麼不僅有人要問了，行星發動機在現實中能造出來嗎？即使造出來了能把地球推出太陽系嗎？今天，小白就帶領大家探索一下這個問題。
發動機到底能否被建造出來
1.材料
《流浪地球》這本書中具體描繪了發動機的體型和數量：
一萬臺發動機，每臺高達11千米，佔地面積3000平方千米，每臺發動機產生15億噸的推力
按照現代建築學的理論，要建造如此高的建築，並且還能承受15億噸的壓力，所需要的鋼鐵量至少要八千萬噸，那麼一萬臺行星發動機就需要八千億噸的鋼鐵。
而地球上的鐵的含量約為8500億噸，這就意味著即使把整個地球的鐵提煉出來，也不過剛剛夠建造發動機。
而如果把地球上的鐵都提煉出來，地球上的生態系統首先就要崩潰，地質運動也會頻繁發生，地表塌陷，人們很難撐到把鐵全部提煉出來的那一天。但總的來說，理論上還是可行的。
2.技術
文中提出了“重聚變”技術，我們先來解釋一下這個未來技術。
我們都知道原子核是可以發生聚變的，聚變最開始就是由輕原子核開始的，所謂的輕原子核比如氫原子核，氚原子核等等（反應圖如下）
輕量原子核聚變可以釋放能量，而重原子核聚變就會產生更大的能量，這種重元素在書中是由石頭提煉出來的，數量無窮無盡，可以支撐發動機的運行。
對於我們現實世界來說，這種聚變無疑太過可怕，因為對於現在的我們來說，核聚變我們只能讓氫原子核進行聚變，而且這種聚變並不是完全被掌握住，讓重原子核進行聚變對於現在的我們呢來說無異於天方夜譚。但若是未來科技發生大爆發的話，我們也是有可能掌握這種技術的。
人類能否成功到達比鄰星
一.能量
對於整個流浪地球計劃，書中描述了兩個階段。
第一階段是讓地球自轉停下來。
第二階段是將地球推向比鄰星。
那麼地球上的能量到底足不足以將地球推向比鄰星呢？
我們先來分析第一個階段。
1.為地球剎車
我們都知道地球的自轉週期是一天，那我們就可以求得地球自轉的角速度
而地球的質量為6*10^24千克，要使如此龐大的球體自轉停下來，根據現代物理的動能方程我們可以求得
2.地球飛向比鄰星
根據書上的介紹，地球與比鄰星之間的距離為4.22光年，也就是4億億千米。
要使的短時間內飛到比鄰星，那麼我們就必須使得地球一直在加速，由初中物理我們就可以求出所需要的能量）
我們剛才說了，一萬臺發動機，每臺提供十五億噸的推力，那麼可以算出來地球所收到的合力F=ma=1.5*10^17N
那麼就可以求得所需要的能量W
這樣算出來整個過程需要的孟良能量為5.9*10^34焦耳
愛因斯坦給出了我們質能方程
E=MC^2
M=5*10^17千克
這樣算來，至少需要5*10^17千克的石頭才能完成整個過程，而地球的總重在6*10^2
4千克。
所以理論上來說，是可行的。
二.時間
那麼我們到底要多長時間才能到達呢?
假設我們一直在加速，加速度為a,前文我們已經求出了合力，距離
那麼：
a=F/m=2.5*10^-8m/ss
那麼接下來可求得時間t
t=25000年
也就是說，我們需要兩萬五千年才能到達。
總結
上述的推理相信大家都已經理解了，那麼大家也就明白了題主提出問題的答案了。建造行星發動機，理論上來說是可行的，但在實際操作上，根本不可能完成。
首先一萬臺發動機的建造就可以幾乎將地球上的鐵耗光，鐵質的大量消失必會使得地殼變軟，生態系統被完全破壞
而行星發動機產生的15億噸推力幾乎可以把整個地殼壓垮，這一定會導致地殼活動劇烈
地震頻繁
再其次，地球上的能量，技術均不足。重核聚變對於我們來說幾乎不可能完成，一次的科學大爆發也達到不了這個程度。即使達到了，地球的石頭如果被消耗了這麼多，地球也會被破壞很大。
再從時間來說，需要兩萬五千年才能到達，這是一個多麼漫長的時間啊，漫長的已經完全超越人類歷史的長度，幾乎不可能完成。
總的來說，要想流浪地球，必須要更加先進的技術，更加合理的方案。
大家怎麼認為的呢？歡迎評論哦
醫小白
且不說行星發動機能不能造出來，就是燃料恐怕都挖不動。
需要多少燃料呢？一座山？兩座山？全球的山？
都不夠，我們需要一顆火星，把它所有的石頭都聚變成鐵，才足夠把地球送到比鄰星。
上圖就是我渲染的模型，其中黑色的球就是所需要的燃料。可以看到，若要把地球加速到光速的千分之五，得把地球挖的天翻地覆都不一定夠。
計算的過程比較複雜，簡單說一點點。
首先是能量。達到了光速的量級，即使是高速帶來的動能，其對應的質量都是極為巨大的。考慮到核聚變的效率最高也就1%上下，僅僅是要提供地球的動能，就需要燒掉相當於地球半徑13%的燃料。大概是這樣：
但是這還不夠。因為推動地球前進，需要向後噴射物質。這些噴出去的物質，才是大頭，消耗了大部分的質量，也消耗了大部分的能量。如果算下這些，最終的消耗量，就和圖一一樣。
挖掉這麼多東西，地球就算到了比鄰星，估計也面目全非了……
不過畢竟是科幻，沒有必要如此苛刻，好看、有深度便好。
章彥博
先給出答案，放棄公式表達，只說結論：理想模型下，是可以的，但時間將非常漫長；如果真要實行這個計劃，在可見的將來，沒有成功的可能性。
根據簡單的理論計算：如果想在1天左右的時間將地球完全剎住車，那麼需要的赤道行星發動機數量大約為5千萬臺！按照書中的標準，人類大約建立了1萬座行星發動機，我們假設赤道上的行星發動機數量在1000至1萬臺之間，所需要的剎車時間大約為20到100年，平均估計，人類大約需要50年才能完成地球的剎車！這個，相比於人類滅亡的命運，我們是等得起的。地球剎車，看來是可行的。
還是按照一萬臺行星發動機計算：地球從太陽流浪到比鄰星，將需要大概25600年！比書中的估計整整大十倍！25000年相比2500年是什麼概念？孔子時代到現在的時間大概是2500年，但是25000年以前，第一個學會說話的人類可能還未出現！黑白黃三亞種的分化也不過大概兩萬年的事，兩萬年的地下城生活或許足以讓人類進化出全新的特點！
按照書中描述，行星發動機的能量主要來自重核聚變，可以形象的想象為“石頭”的部分質量轉化為了能量，轉化關係即為著名的愛因斯坦質能關係方程E=mc^2。但是，核聚變並非完全的質量轉化為能量，而只是一部分，根據計算只要人類對於質量的利用率大於 10^-7（也就是說一千萬公斤石頭，至少得能利用其中的一公斤石頭全部轉化為能量），人類就能在把地球吃空（字面意義的吃空）前到達比鄰星！
但以上只是純理想模型下的理論計算，劉慈欣本人曾經在《科幻世界增刊·30週年特別紀念》一文中明確說過：“《流浪地球》還有許多方面不得不在科幻的嚴謹上做出妥協，比如氦閃，只是恆星步入晚年初期的一種活動，在漫長的時間裡反覆發生後，恆星才能進入紅巨星狀態。另外，當時沒有經驗，竟把地球發動機的具體參數全部詳細列出，詳細到可以很方便地直接計算地球得到的加速度，計算的結果是：發動機只能給地球零點（N多個零）幾的加速度，別說航行，改變軌道都不可能。“
戰時燈火
要製造電影中的行星推進器，需要攻克兩個瓶頸：
1.工程材料方面的瓶頸。
材料，是很多科技無法得到實際應用的主要原因。
《流浪地球》中，一萬多座行星推進器，產生的推力能讓地球達到逃逸速度。依據“力的作用是相互的”，可以得出：行星推進器承受與其推力相等的反作用力。目前已知的所有物質中，沒有哪種做成推進器支架等材料後，能達到如此強度，同時還能經受住宇宙中低溫、輻射等嚴酷環境的“摧殘”。
行星發動機對材料要求太苛刻，理論上達不到。
2.已知的“燃料”中，比衝（單位質量產生的推力）大，能夠把地球推走，自身消耗不多、地球上取之不竭的，基本不存在。
傳統意義上的化學能基本沒戲，各種燃料（需要助燃劑，如氧氣等）通過燃燒所釋放的推力，相對於地球這個龐然大物都可以忽略不計。（除非像影片中引爆木星那樣，無窮大燃料一次性爆炸。持續燃燒提供動能，基本不可能）只有物質質量發生變化時，產生的能量，才有可能產生如此巨大持久的推力。依據愛因斯坦相對論，目前來看，只有可控的裂變、聚變、反物質技術這三條路。影片中的可控重核聚變（氫元素同位素可控聚變技術目前正在探索，如果實現，全球能源幾十萬年內是用不完的），目前只存在於幻想之中。
已知“燃料”比衝太小，理論達不到。
綜上，立足於目前的科技，行星發動機理論上是造不出來的。而且就算造出來了，也沒有合適的燃料。但是，這是科幻片。如果《星際穿越》中大活人和飛船都能穿越黑洞後完好無損；主角進入五維空間，知前後五百年也是可行的。那麼，相對於《星際穿越》，《流浪地球》中行星推進器的材料和燃料瓶頸，似乎不是什麼大不了的問題。
試想一下，有一種材料，既耐極冷又耐極熱，密度、韌性、剛度等指標完全符合行星推進器的要求，而且人類已經完全掌握了重核聚變技術，那麼，地球將變成一個巨大的宇宙飛船，在星際間流浪。這非常符合邏輯，至少相對於《星際穿越》來說，也不是太離譜！
樂之者電影
理論上人類掌握足夠的科技和能量，連銀河系都能毀了，移走地球算個什麼事，只要推力充足，地球不過是體積大一點的飛船，運用的科學原理和飛船沒區別。
《流浪地球》中建造的行星發動機利用重元素聚變獲得能量，填進去石頭都可以做燃料，高十公里左右，總共10000多臺，想要把地球推離現有軌道只要投入足夠的材料就行，而地球不缺少比碳還重的元素，只不過將地球加速到第三宇宙速度，使地球飛離太陽系所需要的能量足以消耗一條龐大的山脈。畢竟還是文藝作品，不能太強調物理的合理性，而是要看作者透露出的思想，那就是人類抗爭的天性，不會坐以待斃。
《流浪地球》中的設定是太陽突然發生氦閃，太陽突然就快滅亡了，地球環境的改變使地球不再適合人類生存，非常寒冷，於是全世界突然就停止了紛爭，聯合在一起造行星發動機。目前可控核聚變在實驗室已經實現了，只是能夠持續的溫度還比較低，反應的時間也還比較短，但已經看到了希望。目前的可控核聚變是利用氫的同位素氘那樣的輕元素，這個還不能投入實用，更不用提重元素聚變了。
卡爾達舍夫曾對文明進行了分級，認為文明大體可以分為幾個階段，最高階段可以利用整個星系或者宇宙的能量，對那種文明層次的生物來說，毀掉星系估計還真不是啥大事，建造行星那麼大的飛船更沒壓力。小說就是小說，不能用科學理論嚴格分析。
來看世界呀
確實有幾個爭議點:
一、停止自轉的時機？或者說其實不太需要停止自轉。停止自轉是一個風險很高的選擇。如果貿然停止自轉，確實很可能整個地球會解構的。地球維持穩定的現狀，正是自轉離心力對太陽引力的抵消；
二、地球不應該剎車，而是加速逃離太陽系，就不用藉助木星了。且，如果剎車，能不能逃脫太陽引力都是巨大的挑戰。所以地球逃離應當是加速通過擴大自轉直徑逐漸逃離太陽引力，並且在比較長的時間沒調整黃道面避免與小行星帶碰撞，否則一個小行星就直接歇菜了；
三、整個影片的事件改變結果的時間太迅速，跟速度和距離不成比例，要麼發生撞擊時間太短，要麼反彈離開時間太迅速，能夠立馬見效的將地球彈開，估計就這個衝擊，地球就歇菜了；
四、月球的處理顯得很微妙也需要很謹慎，如何拋棄月球是必須要交代的環節。用月球代替領航空間站，其實更符合未來科技及選擇；
五、一萬座大功率發動機推動地球螺旋逃離太陽系，發動機應當建滿全球，只開半數，剩下的發動機是備用。地球在很長時間內，仍舊有四季，且發動機分佈的北半球，因發動機的作用，應當是長期白晝，溫度偏高，甚至能夠鳥語花香；
六、背離太陽且沒有受到發動機光照的區域，冷熱交界處應當風暴頻繁；
當然，這部電影值得肯定，中國科幻片由此宣告崛起，我看了三遍，內心澎湃，引以為豪。
禧沁
《流浪地球》最近大火可以看做是中國科幻電影的里程碑，故事情節主要改編自大劉的《流浪地球》短篇小說。從前邊這段話我們可以提煉出幾個詞“科幻、電影、小說”，如果現在人類真的面臨這種情況，理論上可以製造出這樣的行星發動機，但是要把地球推離太陽系還是有一定難度的。
《流浪地球》內容簡介
一般低質量恆星在內部發生核聚變當氫全部轉化為氦氣，隨著內核處的氦含量的增長，最終會發生數次爆炸，在幾分鐘之內釋放巨大的能量-氦閃。隨後恆星將進入紅巨星時代，我們的太陽就是如此小說中的設定是：太陽的演化已經向主序星之外偏移將在400年後發生氦閃，並進入紅巨星時代，屆時包括地球在內的四顆岩石行星都將瞬間被汽化，太陽的外邊緣也將達到火星的軌道處。
人類唯一能去的地方就是距離我們最近的恆星半人馬座比鄰星，在4.22光年之外。並且最終選擇了地球派的計劃，建造行星發動機帶著地球去流浪。整個過程將持續2500年，大約會經歷100代人，所以在原著中一直在強調那個時代“希望”很重要。
人類傾盡所有建造了大約10000臺行星發動機，每座推進式行星發動機高度達11公里，將會為地球提供150萬億噸的推力，除此之外赤道上還建有更大的轉向發動機。這些發動機主要應用重元素聚變技術，當然人類目前的並做不到。
理論上這種技術是可以實現的，一般大質量恆星內部就會發生這種重元素聚變，這種聚變方式需要的條件更苛刻，因為要想讓重元素結合就需要特別多的能量，這樣來看重元素聚變效率相對較低。人類目前應用核聚變技術就是不可控的氫彈爆炸，核電站等都是應用的核裂變。
而這些行星發動機的燃料就是“岩石山脈”，簡單的說就是“燒石頭”，150萬億噸的推力給地球的加速度依舊不夠，當然如果過大地球的板塊也很可能承受不住。這樣就加了一步需要藉助木星的引力彈弓效應給地球提提速，木星是太陽系內八大行星中的巨無霸總質量是其他七顆行星的2.5倍，木星提供的速度加持是很可觀的。
10000臺行星發動機全功率啟動，在加上木星的引力彈弓提速，是可以讓地球加速到第三宇宙速度的，飛出太陽系後就可以以這個速度繼續滑行就好了；在行進到一半距離的時候還需要經歷減速階段，用轉向發動機恢復地球的自轉，最終泊入比鄰星經過數百年後地球重新升溫“鳥語花香”。
科學黑洞
理論上當然可以製造這樣的行星發動機，我們可以簡單的認為地球就是宇宙飛船，雖然模樣上怪異了一些，只要給它點推力，那麼使其在宇宙中航行是完全沒有問題的。關鍵就是這樣的行星發動機能不能造的出來的問題。
地球的質量5.965×10^24kg，地球軌道處的逃逸速度大概在42km/s左右，那麼如果是12000臺重核聚變的發動機來推動地球達到這個速度的話，每臺發動機的推力大概要達到2萬億噸左右，這是不敢想象的程度。
有的人會有疑問，地球的速度都達到42公里每秒了，早已超過第三宇宙速度，為何不直接飛離太陽系，還要經過木星的引力加速呢？
這是因為我們常說的第三宇宙速度16.7公里每秒是相對於地球的，是指地球上的飛行器要脫離太陽系所需要的速度，而不是地球本身，地球本身環繞太陽公轉的速度就已經達到了29.78公里每秒，而脫離軌道的速度需要42公里每秒，脫離太陽系的速度肯定要大於42，所以需要引力加速。
並且，建造這樣的發動機需要多少的鋼材與元器件呢，12000臺高聳入雲的發動機，群山莫能與之匹敵，實話講，即便是全球聯合起來， 也建造不完。
所以，行星發動機推著地球離開，這是科幻文學上的浪漫，理論上雖有實現的可能性，但放在現實中，辦不到。
個人淺見，歡迎評論！
科學船塢
要我說，在地球上裝多少臺行星推動器都推不動地球本身！這跟在火車廂裡跳起來，落下的時候落在原地是一個道理！想要推動地球，須有作用在大氣層以外的力。這個力至少要比太陽引力大，且受力點無論從角度還是任何方面，都必須計算精確……否則無論做什麼，理論上都還是在地球內部而已！這跟“宇宙中給我一個支點，我可以撬動地球”是一個道理！另外就是，還必須研究到地月之間引力，地球跑了，難道月球就會無動於衷的停在那裡看著？ 月球，說是地球的衛星，但是由於潮汐鎖定，實際在宇宙中，它更像是與地球相伴圍著太陽公轉。不用說地球要去“流浪”了，即便與現有運行軌道有那麼幾百、上千米的差異，地球上的其所有自然生態系統，都會出現難以想象的災難！更何況，地球除了本身，還包括大氣層，這是一個整體。在地面使用推進裝置，推動力根本就作用不到宇宙當中。即便推動力大到足夠突破大氣層，那麼在這之前，恐怕所謂的行星推動器也早就深陷於地殼之下了……所以我認為，《流浪地球》的確就是一個科幻，電影要是好看，大家就不必過於較真。現實中，起碼就目前人類還限於三維的科技水平，僅僅還只是0.75級文明的狀態下，是難以實現帶著地球去躲避災難的。真到了太陽晚年期，即將變成紅巨星的那一天，如果到時候地球文明仍沒有突破二級以上，或許能做到星際移民，能保留住地球生命的種子，就已經很不錯咯！
遊雲閒鶴
理論上可以製造出《流浪地球》那樣的行星發動機嗎，產生的推力能推動地球離開太陽系嗎？
在開始討論問題之前，我們先來了解下《流浪地球》這個時代背景，描述的是未來太陽將進入氦燃燒階段，劇烈的氦元素聚變將會導致太陽的窺規模擴大很多倍，並且不穩定的燃燒將會使太陽系內的空間環境變得極度惡劣，地球將不再適合人類生存！
當然有兩種方式，巨型飛船搭載部分人員逃離或者帶著地球一起逃離，當然最終的決定是帶著地球一起逃離啦.....就如蝸牛一般，旅行都帶著房子！
接下來就是製造巨型的行星發動機準備逃離了，原理很簡單，使用核聚變發動機，就是太陽上天天正在發生的過程！但燃料.....太陽上是氫元素，我們正在努力中的ITER是氘氚核聚變！而逃離太陽系的似乎是鐵元素之前的所有元素！！
理論上鐵以前的元素都可以作為核聚變的燃料，但氘氚門檻最低，只需要五千萬至一億度！！！而之後是氘和氦三，再是氦三和氦三......
當然氕即氫的同位素也很乾淨，可惜就是要求比較高，而之後的元素都可以聚變，只是近乎超級超級變態的要求至少在地球上百年之內是不可能了.....當然我們不需要較真，在《流浪地球》劇情中我們信它實現了就行！
操作過程也不復雜，首先將地球自轉減速，因為地球一直在自轉中這個發動機噴口不知道往哪兒噴！很多人認為地球不轉了會有很嚴重的後果，其實慢慢不轉也沒所謂，只不過赤道地區會稍稍感覺重了一點，而兩極並沒有任何差別！
接下來就是開啟上千臺行星發動機在地球軌道上向前加速了......為什麼不直接將地球推離當前軌道？理解起來不難--將地球加速後它自然會跑到更遠的軌道，而發動機的推力不足是主要問題！就像霍曼轉移軌道一樣，加速之後軌道將慢慢提升至轉移軌道......
計算方式如果不考慮那麼複雜的話也挺簡單的，如果你向後以10M/S丟10KG的物質，那麼可以10KG的飛船以10M/S的速度前進，假如100M/S的速度丟1KG的物質也能獲得同樣的效果....地球的質量高達5.965*10^24千克，而逃離太陽系的速度要求是16.7KM/S，假如這個核聚變噴流速度是10萬千米/S，想必就可以根據這個公式計算出每秒需要丟棄多少物質了吧！大約是：996155000000000000000KG
當然這是一次性加速到這個速度，但慢慢就沒有那麼變態要求了！而且到目的地後減速也需要這麼多質量的物質哦.....因此上述數量是×2的，大概需要消耗：0.0334%地球的質量！
但而實際上離子發動機能達到的噴流速度連1萬千米都難以達到，如果以此計算，質量消耗將會增加十倍以上！當然以上僅為簡單計算，不考慮亂七八糟的情況，比如首先得把月球給甩了，那地月系一起走就是個累贅.......
因此從理論上來看，完全沒有問題！但從實際操作上，我們的ITER連氘氚聚變都還沒搞定，更別說鐵元素之前的所有元素聚變了........不過這《流浪地球》看預告還是不錯的，大年初一可以來個科普大餐.......
