中國(guó)科幻電影始于《流浪地球》終于《上海堡壘》，也許這句話就是對(duì)《流浪地球》最好的褒獎(jiǎng)，作為大劉的粉絲，種花家在大年初一就去捧場(chǎng)了，一直到現(xiàn)在仍然會(huì)在各種寫作中引用下《流浪地球》的部分畫面和情節(jié)，也算是向大劉致敬！可能有很多朋友在欣賞流浪地球時(shí)，可能并不太了解個(gè)中設(shè)備的工作原理，我們今天來簡(jiǎn)單闡述下《流浪地球》行星發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理！
一、為什么叫行星發(fā)動(dòng)機(jī)？總共有多少臺(tái)？
地球是太陽系八大行星中的一顆，能將地球推走的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)然叫行星發(fā)動(dòng)了撒！似乎有點(diǎn)無厘頭，但事實(shí)就是這樣！
行星發(fā)動(dòng)機(jī)高度超過11千米，周圍覆蓋直徑超過30千米，據(jù)《流浪地球》原著中介紹，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)將提供150億噸的推力！整個(gè)北半球總共有10000臺(tái)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，赤道地區(qū)一圈有2000臺(tái)轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)？那么問題來了：
1、為什么發(fā)動(dòng)機(jī)裝在北半球？
其實(shí)很簡(jiǎn)單，盡管行星發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)模巨大，裝在哪里其實(shí)并不影響，但有兩個(gè)因素，第一陸地上比較好施工，第二，北半球有厚厚的地殼，能支撐行星發(fā)動(dòng)機(jī)巨大的推力而不至于破裂！因此行星發(fā)動(dòng)機(jī)都分布在北半球是可以理解的。
當(dāng)然另一個(gè)設(shè)定條件是故事以中國(guó)為主體展開，情節(jié)上安排在北半球就有更多的理由了！
2、為什么需要有環(huán)赤道的發(fā)動(dòng)機(jī)
地球一直在自轉(zhuǎn)中，如果不首先將其停轉(zhuǎn)，那么其無論是給其加速，還是軌道精度控制都會(huì)非常復(fù)雜，因?yàn)樾行前l(fā)動(dòng)機(jī)盡管看起來推力很大，但對(duì)于地球天文數(shù)字般的質(zhì)量，這個(gè)實(shí)在太小，因此只能用赤道上的轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)操作幾個(gè)步驟：
開啟轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)使地球自轉(zhuǎn)停止
將北半球的原先地球自轉(zhuǎn)軸北極指向到地球公轉(zhuǎn)前進(jìn)的相反方向
劇中描述地球停轉(zhuǎn)后海平面上升300米，其實(shí)這是赤道地區(qū)因地球自轉(zhuǎn)“離心力”隆起的海水回落所致
而將地球在公轉(zhuǎn)軌道上加速是因?yàn)槔玫厍蚬D(zhuǎn)的速度約30千米/秒，只要將地球再加速12千米/秒左右即可從太陽系逃逸！
二、行星發(fā)動(dòng)機(jī)的原理是什么？它消耗氧氣嗎？
《流浪地球》中最關(guān)鍵的道具就是那輛用方向球駕駛的巨型運(yùn)輸車輛，在劇中這輛車的重要用途就是給行星發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)輸燃料！
車輛同款但用途不同，因?yàn)檫@個(gè)貨艙是封閉的，可以在寒冷的環(huán)境中運(yùn)輸人員與需要保溫的設(shè)備。而開放式運(yùn)輸車給行星發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)送的燃料是-石頭
劉啟的妹妹韓朵朵脫口而出的“燒石頭”就是行星發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料！行星發(fā)動(dòng)機(jī)居然能燒石頭？跟它反應(yīng)的是什么物質(zhì)？石頭燃燒需要氧氣嗎？
1、從理論上來看，在鐵元素之前的所有元素都可以聚變
石頭是什么成分？大都是二氧化硅，或者石灰石是碳酸鈣等，我們知道聚變都是氫或者氫的同位素氘或者氚，為什么二氧化硅和碳酸鈣也能聚變了？這只是我們達(dá)不到那個(gè)溫度而已！
上圖是大質(zhì)量恒星內(nèi)部物質(zhì)燃燒的狀況，條件只有一個(gè)，即很暴力很暴力的極端高溫，氦元素燃燒是2億度，碳元素燃燒是10億度，氖元素燃燒是15億度........只要能創(chuàng)造出如此條件，就能一直燒到鐵，最終鐵元素成為這個(gè)“恒星級(jí)鍋爐”灰燼，從行星發(fā)動(dòng)機(jī)噴口排出！
2、跟它反應(yīng)的是什么物質(zhì)？
聚變自身反應(yīng)即可，真正發(fā)生變化的是質(zhì)子數(shù)，質(zhì)子在結(jié)合時(shí)候會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損，因?yàn)橘|(zhì)子中的夸克結(jié)合能釋放出來了，導(dǎo)致質(zhì)子聚合在一起總是小于獨(dú)立時(shí)的總質(zhì)量，因此它唯一需要的溫度，不需要其他元素參與。
3、它消耗氧氣嗎？
其實(shí)它還是真的消耗氧氣，只不過不只是氧氣而已，因?yàn)樾行前l(fā)動(dòng)機(jī)高度為11千米左右，此處大氣還非常稠密，因此行星發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流會(huì)帶走大量的空氣，不過據(jù)《流浪地球》劇情中設(shè)定，它很快就會(huì)到達(dá)冥王星軌道，而此處則會(huì)因?yàn)檫h(yuǎn)離太陽而極低溫，氮?dú)庋鯕舛家呀?jīng)成為雪花落在地面上，所以它消耗不了多少氧氣！
三、行星發(fā)動(dòng)機(jī)要將地球推去哪里？
位于半人馬座的比鄰星，那是一個(gè)三體星系，不過比鄰星距離另外兩顆恒星很遠(yuǎn)，并不會(huì)出現(xiàn)《三體》中的混亂公轉(zhuǎn)的情況，但比鄰星是一顆紅矮星，并不宜居！但地球已經(jīng)出發(fā)了，咋辦哈！
這就是三體人和地球人相遇的橋段，各位認(rèn)為可能發(fā)生嗎？
四、行星發(fā)動(dòng)機(jī)真能將地球推走嗎？
1、推力不夠
從理論上來看，不能！每臺(tái)行星發(fā)動(dòng)機(jī)150億噸，一萬臺(tái)150萬億噸推力，地球的總質(zhì)量為5.965×10^24千克質(zhì)量，這個(gè)推力在地球上能產(chǎn)生的加速度為：2.5×10^-7m/s^2，那么12千米的速度加成需要1522年！但《流浪地球》中設(shè)定的條件是300年后太陽即發(fā)生氦閃，但很可惜我們300年后也許還在火星與木星軌道之間的小行星帶打轉(zhuǎn)！
2、推力太強(qiáng)
上文說推力不夠，這里又說推力太強(qiáng)，這是要鬧哪樣??？當(dāng)然行星發(fā)動(dòng)機(jī)本身重量+推力，極有可能壓垮地殼導(dǎo)致破裂，形成超級(jí)火山！
在行星發(fā)動(dòng)機(jī)巨大的推力作用下，地殼會(huì)因此向內(nèi)凹陷，甚至破裂！從這一點(diǎn)來看，順帶以行星發(fā)動(dòng)機(jī)為依托修建的地下城首當(dāng)其沖！
上圖為杭州一號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)地下巖漿涌出畫面，如果行星發(fā)動(dòng)機(jī)真正建造起來的話，可能這樣的問題會(huì)更突出。
不過《流浪地球》總的來說仍然是一部?jī)?yōu)秀的國(guó)產(chǎn)科幻片，種花家偶爾還是會(huì)陪小朋友看看，因?yàn)楹枚嘈∨笥堰€是非常喜歡看這部看上去非常炫酷的科幻片的，順便還可以給他們科普下，主要是種花家自己其實(shí)也不反對(duì)隔陣子刷一遍！
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