大年初一上映的《流浪地球2》可以說是史上最好看的國產科幻電影,把《流浪地球》的奠定的國產科幻電影水準又遠遠的往前推了一大步!對於科學愛好者和科幻迷都是一場影視盛宴!不過由於科學元素豐富,個別內容艱深,也引起了廣大電影和科學愛好者的挑刺,指出了大量電影裡的BUG。作為科學愛好者,我自然也是科學BUG搜索大軍的一員(@_@),不過我也同時發現,大家挑出的一些BUG實際上並不算BUG,所以我這篇文章先給它洗洗地(^_^)。
(圖源:流浪地球2)
BUG1:數字生命為什麼要破壞移山計劃?
一般來說,數字生命和移山計劃(即後來的流浪地球計劃)是兩個可以平行進行的計劃,他們無論從人員、資源來說都沒有衝突。數字生命計劃需要的是計算機硬件和軟件方面的專家,移山計劃需要基建方面的,實際上在後來,數字生命計劃中的軟硬件都應用到了移山計劃上。那麼數字生命支持者為何要破壞移山計劃呢?
(圖源:流浪地球2)
原因是早在2044年太空電梯危機的三年前,即2041年,數字生命計劃就被聯合政府倫理委員會投票禁止了。所以,數字生命計劃的支持者可能是企圖通過破壞移山計劃,讓聯合政府別無選擇下重啟數字生命計劃。那為何倫理委員會要禁止數字生命計劃?原因是一台集合大量人類記憶,並通過迭代擁有人類意識,運算能力又超強的量子計算機對現實中的人類構成的威脅無法估量。事實證明,他們的擔心不是多餘的。
那為何不放棄會失去一半人且讓余下的人艱難度日的流浪地球計劃,保留讓大家過得更舒適的數字生命計劃?也就是整個人類進入數字世界,讓人類文明得以延續?答案可能是馬老師那一句:“沒有人的文明毫無意義。”這句話《流浪地球》中劉培強也說過。
(圖源:流浪地球)
BUG2:太空電梯為何要用火箭推進?為何要用9g重力加速?
這是很多科普大V都指出的一個BUG,既然都建太空電梯了,為何還要用火箭推進?這不是騎在驢背上挑擔子——多此一舉嗎?這其實並不是BUG,火箭推進非常有必要!原因就在於太空電梯的設計用途:建造月球發動機和空間站。
(圖源:流浪地球2)
電影中的太空電梯的起步應該是電磁彈射+火箭推進,這樣能以最快的速度上升,對於數万公里的上升段,大家想像中的慢速上升是不現實的。太空電梯是用來建月球發動機的,主要用於物資轉運,加速越快越好,他們要趕進度的,而對於貨物,9g重力完全不是問題。 9g重力,減去1g的地球重力,實際加速度為8g,這8g的加速度有可能並非太空電梯的最大上升加速度,也就是說它在運貨的時候,完全可以有更大的加速度。
電影中出現的9g重力的載人加速,其實是在選拔上月球的航天員,這是電影中設計的人體極限挑戰,電影中有提到通不過的就會被淘汰。所以,平時載人應該是不會,也沒有必要用到這麼高的加速的。
(圖源:流浪地球2)
BUG3:月球發動機過載為何會導致月球墜向地球
月球發動機是用於給月球加速從而推離地球的,正確的推進方向應該是向月球公轉軌道前進的切線方向,這樣所有的動能都將用於加速,是能量利用率最高的推進方式。假如此時月球發動機過載的話,應該是短時間內給月球更大的加速,而不是減速墜向地球。
但電影裡的實際情況是月球被減速了,為什麼會減速?答案就在電影結尾圖恆宇和MOSS的對話中:
……圖恆宇:“是你毀掉了月球發動機? ”MOSS :“包括但不限於,2044年太空電梯危機、2058年月球墜落危機、2075年木星引力危機、2078年太陽氦閃危機”……
(圖源:流浪地球)
引發月球墜落危機的是MOSS,精確控制所有月球發動機的也是它,MOSS完全可以通過最精確的調控把月球反向推進實施減速,方法很簡單,由於月球發動機的佈置很特別,是用橫躺著的三台衛星發動機組成一個正三角形,見下圖。這樣的佈置方式除了可以用來加速,還可以用來轉向。 MOSS只需要先讓其中一台發動機全功率運行,月球就轉過來了,然後在適當的時間讓第二台、第三台發動機先後全功率運行,在把月球繞地球的公轉速度(約1km/s)降為0的同時讓月球發動機全部燒毀,月球就會失速墜向地球。
(圖源:流浪地球2)
BUG4:月球發動機爆炸後,月球為何螺旋軌道墜落?
在月球發動機全部毀掉後,月球就失去動力了,理論上它失速後應該以自由落體直線墜向地球,但影片中顯示的月球墜落路徑看起來是螺旋形的。
我一開始以為這是坐標系選取的問題,假如以太陽為靜止原點建立坐標系,月球在墜落過程中,地球會向前以30km/s速度公轉,在太陽坐標系看來,月球就會以一條類似螺旋的軌道落向地球。但後來在找影片劇照時發現不對,月球墜落的軌跡圖中同時畫出了原始軌道和洛希極限的臨界軌道,這用的顯然不是太陽坐標系,而是地球坐標系。
(圖源:流浪地球2)
不過很快我想到了另一個解釋:月球繞地公轉並沒有被剎停,而是調整為一個偏心率很高的橢圓軌道,只要把橢圓軌道的近心點調整到8108公里以內,即地球半徑和月球半徑之和(6371km+1737km),地月就會在月球公轉橢圓軌道的近心點相撞!這樣的墜落方式比直接把公轉剎停所需能量更少,因為它無需把月球公轉降至0。
(圖源:星宇飄零繪製)
BUG5:核彈爆炸無法引發月核聚變
一般認為月核是由鐵之類的重元素構成,月表就算爆一百萬個氫彈都沒法讓它發生核聚變。
其實核彈引爆月球月核聚變並不是引爆月心的鐵核,而是通過對核彈精確的佈局,用相控陣引發300公里深度的月岩重核聚變。方法是核彈採用同心圓從外往內先後引爆,使爆炸的能量形成一個拋物面,能量焦點在月表下300公里處,能量聚焦產生約3億度的高溫引發月岩的重核聚變,由於月球固體結構,重核聚變後的高溫無法通過熱膨脹釋放,會繼續引發周圍的重核聚變形成連鎖反應,最終使周圍一大片區域發生重核聚變。
這裡的科學設定自然有誇張的成分,但這就是科幻,如果都能真正實現,那就是科學了。
(圖源:流浪地球2)
結語
本來還有“BUG6:北京根服務器為什麼進水了還能工作?”、“BUG7:週喆直為什麼那麼確定我們的人能完成任務?”……不過這篇文章實在太長了,再寫下去就沒人看了,就這樣吧。
科學愛好者都喜歡對硬科幻挑刺,就如數學愛好者喜歡解數學題、小朋友喜歡玩腦筋急轉彎一樣,請各位科幻迷和電影迷不要太介意。因為,下一篇文章我要進行科學挑刺了,希望大家也能對我指出的BUG給出科學的解釋(^_^)。
我是星宇飄零,關^_^注我,和你分享更多有趣科學知識。
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