万米高的发动机助人类逃离毁灭的太阳。我们需要了解的科学知识?

今年的贺岁片《流浪地球》未播先火,在预告片中我们看大了很多人类未来的一些场景,这样的一部浩大的科幻片,其实在很多的想象力和脑洞方面也给了我们很多的设想。其中最让人震撼的就是万米高的行星发动机了,它直插云霄,伫立大地,像极了天神,只不过不知道它带来的是人类的拯救还是毁灭。

万米高的发动机助人类逃离毁灭的太阳。我们需要了解的科学知识?

这部影片的原著同名小说是由“但凭一人之力将中国科幻推进世界先列”的刘慈欣所著的硬科幻小说。之所以被称为硬科幻小说,是因为其以物理学、化学、生物学、天文学、心理学、医学等科学为基础,以严格技术推演和发展道路预测,以描写极其可能实现的新技术新发明给人类社会带来影响的科幻作品。所以这部影片必定有一些将来有可能实现的科学技术推测。

万米高的发动机助人类逃离毁灭的太阳。我们需要了解的科学知识?

首先,在电影中人们提及到的“烧石头”的发动机。“烧石头”的意思就是发动机的能源供给来自于岩石,岩石的主要元素是硅、氧和碳等。这些大部分都属于重元素,所以说当时地球已经掌握了重元素的可控核聚变技术,而我们常说的氢聚变、氦聚变都是与轻元素的巨变。首先我们现在连氢元素的可控核聚变都没有完全掌握,前段时间中国人造太阳的出现就属于轻元素巨变技术,如果实现完全可控将会为人类提供源源不断的清洁能源。但是,像硅和碳这些重元素如果想要核聚变就需要更高的温度和压力,这要比轻元素核聚变所需的高出好几个量级,就目前人类而言是无法提供如此极端的环境的。

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其次,行星发动机高达上万米,全功率开动能对地球产生150万亿吨的推力。如此大的推力建立在大陆板块上,势必会对地壳的稳固产生影响,以此引发的一连串灾难性的灾害势必会对人类的地下避难所造成破坏。

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最后,因为人类建造发动机的目的就是逃离太阳的引力,避免被膨胀老化的太阳吞噬,所以就必须要将地球加速到第三宇宙速度。第一宇宙速度是7.9km/s,达到这一速度就可以进入地球轨道,进行绕地飞行;第二宇宙速度为11.2km/s ,到达这一速度就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的卫星;第三宇宙速度为16.7km/s,到达这一速度就可以逃离太阳的引力,飞向广袤的宇宙。如此快的速度,地球表面大气会发生恶变,进而引发一系列不正常的灾难性天气。地球也会因为远离太阳进入冰河世纪,地表将不适合人类的生存。但是你大可放心,地下避难所已经为你准备好了。


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