苟利军 黄月
今年热映的电影《流浪地球》根据刘慈欣同名科幻小说改编,凭借气势磅礴的特效场面与动人的父子情,深受观众喜爱。今天,我们就电影中涉及到的一些科学知识来聊一聊。
太阳什么时候会灭亡?
太阳诞生于约50亿年前的一次星云坍缩,太阳系的其他行星紧跟其后。太阳提供的能量来自于其中心氢气的聚核反应,如同大量氢弹在太阳内部不断爆炸,按照现有的数据估算,这种聚核反应总共将持续约100亿年,所以,太阳还可以再燃烧50亿年左右。
不过人类学家曾经估算过,因为周围环境的各种变化,人类在地球上还可以存在的时间大约是200万年。而物理学家霍金曾经更为悲观,因为人类使用能源的没有效率,预言几百年后就需要考虑离开地球。
人类是否能够让地球停止转动?
“流浪地球”计划的第一步是让地球停止转动,我们就先来看一下这个停止转动是否可以实现。
地球的转动能量可以很容易从网络上搜索的,是2.24×1029 焦耳,这个能量是非常巨大的。
让我们做一个简单的对比:一颗原子弹释放出来的能量差不多相当于100万吨TNT当量,或者相当于4.2×1015焦耳,而历史上实验过的释放能量最强的“大伊万”氢弹,释放的能量差不多是5000万吨TNT当量,或者就是2.1×1017焦耳。地球的转动能量大约相当于1万亿个“大伊万”氢弹同时爆炸。
不过或许在不远的未来,人类能够熟练掌握了重核聚变能力的话,产生能量的能力将极大提高。按照电影所说,每个行星发动机通过重核聚变能够产生150万吨的推力。通过简单计算,我们可以推论,这样一台发动机如果能够在赤道上持续不断的产生反推力,那么也需要21857天(大约60年)的时间才能够让地球停止转动。
(選自《北京日报》2019年2月13日,有改动)