今年的春節(jié)賀歲檔，出現(xiàn)了一匹黑馬，就是被稱為中國(guó)科幻電影新紀(jì)元的《流浪地球》。
這部由劉慈欣小說《流浪地球》改編的同名電影，歷時(shí)4年與觀眾見面。
為了打造這部科幻電影，劇組做了大量的功課，整部電影對(duì)太空、航天、機(jī)械等有著豐富的表現(xiàn)。
很多人看完電影后表示，不相信這是中國(guó)拍的。很多人看完后依然意猶未盡。
《流浪地球》講述了這樣一個(gè)故事
《流浪地球》講了一個(gè)腦洞十分大的故事。
未來的某一天，人們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)在急速老化，快要炸了，人類唯一生存的辦法就是逃離太陽(yáng)系。
但是，最近的適合居住的星系是4.2光年外的比鄰星。
于是，大家想出一辦法，把地球上安裝上上萬(wàn)個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。
把地球推走。
這就是行星發(fā)動(dòng)機(jī)。
人類建造了1萬(wàn)個(gè)行星發(fā)動(dòng)機(jī)，遍布世界各地。
這樣就能把地球推離太陽(yáng)系。
但是把地球搬家的步驟也很繁瑣，總體需要這樣五個(gè)步驟：
第一步，用地球發(fā)動(dòng)機(jī)使地球停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)噴口固定在地球運(yùn)行的反方向；
第二步，全功率開動(dòng)地球發(fā)動(dòng)機(jī)，使地球加速到逃逸速度，飛出太陽(yáng)系；
第三步，在外太空繼續(xù)加速，飛向比鄰星；
第四步，在中途使地球重新自轉(zhuǎn)，調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)方向，開始減速；
第五步，地球泊入比鄰星軌道，成為這顆恒星的衛(wèi)星。
當(dāng)這一萬(wàn)個(gè)行星發(fā)動(dòng)機(jī)全部啟動(dòng)，地球就是如此壯觀的景象：
但是人類為了這個(gè)計(jì)劃，也付出了巨大的代價(jià)。
讓地球剎車，并推動(dòng)地球前進(jìn)，讓板塊變動(dòng)，引發(fā)了滔天海嘯和地震；地球人口減半，只剩35億人口……城市陷入冰封。
幸存的35億人，被迫遷入地下城，因?yàn)榈孛嬉呀?jīng)低溫將至零下84度了。
就在這種時(shí)刻，人類為了生存，艱難前行。
在這時(shí)，在地球還沒有飛出太陽(yáng)系的時(shí)候，飛近了木星的時(shí)候，被木星引力吸引，地球逐漸接近木星并最后要撞擊木星的危險(xiǎn)時(shí)刻。
在這危機(jī)關(guān)頭，人們?yōu)榱嗣撾x危險(xiǎn)，上演了一段段潸然淚下的求生故事。
老師家長(zhǎng)，你有帶著孩子看這部電影嗎？在看電影時(shí)，當(dāng)孩子提出了自己的不解之處，你該如何給孩子答復(fù)的呢？
其實(shí)，在這部電影中，涉及的科學(xué)知識(shí)非常多，設(shè)定詳實(shí)，且高度融入了劇情。
電影講述的故事中，明知靠近木星有危險(xiǎn)，為什么地球還要走這條路？為什么接近了木星地球就會(huì)被“撕裂”？
帶著種種疑問和思考，讓我們一起了解這些電影情節(jié)里的科學(xué)解讀和科學(xué)背景，探尋這個(gè)電影故事中的科學(xué)奧秘！
故事背景是這樣的：太陽(yáng)急速老化，不斷膨脹，太陽(yáng)系已經(jīng)不適合人類生存，于是人類為自己選了一個(gè)新的家園——比鄰星（半人馬座三星）。
比鄰星同太陽(yáng)一樣，都是恒星，但質(zhì)量只有太陽(yáng)的八分之一
地球是個(gè)龐然大物，半徑6371公里，重達(dá)59萬(wàn)億億噸。但人類造出了同樣龐大的行星發(fā)動(dòng)機(jī)，足以在5年左右將地球推進(jìn)到逃逸速度（脫離太陽(yáng)引力的最低速度）。
行星發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖
但這個(gè)速度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。比鄰星（半人馬座三星）距離地球4.3光年，如果按照逃逸速度航行，需要7.7萬(wàn)年才能抵達(dá)，這實(shí)在是太漫長(zhǎng)了！
即使行星發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，達(dá)到光速的百分之一仍然不可行。于是人類想到了借助木星的“引力彈弓”，令地球零消耗改變方向、提升速度，最后到達(dá)比鄰星。
那為什么行星發(fā)動(dòng)機(jī)不能加速到百分之一光速呢？這是因?yàn)樾行前l(fā)動(dòng)機(jī)的能量來自“重元素聚變”。
所謂重元素聚變并不是什么稀奇玩意兒。在宇宙深處有不少恒星“巨無霸”，內(nèi)部就在進(jìn)行著重元素聚變。
重元素聚變的質(zhì)能轉(zhuǎn)換效率是相當(dāng)?shù)偷摹?/span>最樂觀估計(jì)，地球要達(dá)到逃逸速度，也必須燒掉7億億噸的石頭，相當(dāng)于把全球的地面挖掉40米做為燃料；要達(dá)到光速的百分之一，則必須削去地殼的一半。
如果無法靠自己的力量推動(dòng)地球，那就借助精巧的軌道計(jì)算，利用天文尺度的力量——萬(wàn)有引力。于是人類將目光投向木星，這就是電影前半段上演的。
航天中存在引力彈弓現(xiàn)象，利用它，可以令航天器零消耗低改變方向、提升速度，送達(dá)目標(biāo)軌道。
引力彈弓一般發(fā)生在一對(duì)重量相差懸殊的天體之間。這里我們用木星（紅色球）和地球（藍(lán)色球）舉個(gè)例子，如圖a和圖b所示。
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