春節(jié)檔電影票房大戰(zhàn)中,《流浪地球》的口碑炸裂,在國內(nèi)外引起廣泛關(guān)注。
這部影片是根據(jù)劉慈欣的同名科幻小說《流浪地球》改編,講述了太陽瀕臨死亡,即將進(jìn)入紅巨星的膨脹階段,地球?qū)⒈慌蛎浀奶柎髿馑蜎]。
在生死攸關(guān)的時(shí)刻,人類聯(lián)合政府做出了一項(xiàng)決定,將地球作為一個(gè)龐大的飛船駛離現(xiàn)有軌道,駛向距離我們4.2光年的比鄰星。
盡管電影科幻色彩濃厚,但其中也涉及不少天文科學(xué)知識(shí)!
01.我們能讓地球停止轉(zhuǎn)動(dòng)嗎?
在電影中,“流浪地球計(jì)劃”中的第一步就是首先讓地球停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
從網(wǎng)絡(luò)上搜索可以查詢到,地球的轉(zhuǎn)動(dòng)能是2.24E29焦耳,這個(gè)能量非常的巨大。歷史上曾經(jīng)實(shí)驗(yàn)過的釋放能量最強(qiáng)的大伊萬氫彈,釋放的能量差不多是5000萬TNT當(dāng)量,或是2.1E17焦耳,然而相比較地球的轉(zhuǎn)動(dòng)能量,還是小巫見大巫,大約相當(dāng)于1萬億(1E12)個(gè)大伊萬的氫彈同時(shí)爆炸。
或許在不遠(yuǎn)的未來,人類如果能夠熟練掌握了重核聚變能力的話,產(chǎn)生能量的能力將極大提高。按照電影所說,每個(gè)行星發(fā)動(dòng)機(jī)通過重核聚變能夠產(chǎn)生150萬億噸的推力,而現(xiàn)在的航天飛機(jī)的推力大約在2000萬牛頓,也就是未來的推力大約是現(xiàn)在推力的100億倍。
讓我們來利用這個(gè)推力估算一下應(yīng)用到地球質(zhì)量上,計(jì)算得出的加速度是0.000000025米/秒2。而赤道附近的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大約是每秒460米。對(duì)于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)而言,如果能夠持續(xù)不斷的產(chǎn)生反推力,那么也需要大約600年才能夠讓地球停止。這個(gè)難度可是非常高,對(duì)于地球人類來說,幾乎是不太可能做到的事情。
02.停止轉(zhuǎn)動(dòng),地球會(huì)發(fā)生什么?
中國科學(xué)院大學(xué)天文學(xué)教授茍利軍撰文指出,當(dāng)?shù)厍蛲V罐D(zhuǎn)動(dòng),那么目前地球上幾乎所有的大陸都會(huì)被海洋所淹沒。因?yàn)殡x心力的緣故,作為液態(tài)的海洋會(huì)朝向赤道附近聚集,一旦地球停止轉(zhuǎn)動(dòng),這些水會(huì)向兩極流動(dòng),從而造成大陸被淹沒。
同時(shí),會(huì)引發(fā)一系列的全球地震或者海嘯。城市很難保持完整,不僅在地面上修建的那些行星發(fā)動(dòng)機(jī)很難存在,且居住在地下也是非常困難的。
因?yàn)闆]有了轉(zhuǎn)動(dòng),所以地球?qū)?huì)有固定的一面朝向太陽,另外一面將一直處于黑夜當(dāng)中,就仿佛我們?cè)谀媳睒O所經(jīng)歷的極晝或極夜那樣。盡管有地球大氣的存在,但是遠(yuǎn)離太陽的一面,還是會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期得不到太陽的照射,而導(dǎo)致溫度變低,不適合生命的存在。
如果地球自轉(zhuǎn)停止,地球磁場(chǎng)有可能會(huì)突然消失。沒有了磁場(chǎng),太陽風(fēng)能夠不受任何阻礙,長(zhǎng)驅(qū)直入進(jìn)入地球大氣,地球大氣有可能逐漸損失掉。
在電影中,展現(xiàn)了一個(gè)被冰雪封凍但保存完整的世界。但如果我們能夠讓地球逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng),那么其實(shí)在這個(gè)過程當(dāng)中,地球已經(jīng)就發(fā)生了巨大的變化,城市建筑早已經(jīng)在地殼的變化過程中不復(fù)存在,完全不是電影當(dāng)中所展現(xiàn)的那樣。
03.“引力彈弓”是怎么回事兒?
影片中,地球?yàn)榱颂与x太陽系,設(shè)定了一個(gè)飛往木星的冒險(xiǎn)軌道,差點(diǎn)毀掉地球。這種冒險(xiǎn)的原因是為了利用木星給地球加速。這種加速的方式俗稱引力彈弓(gravitational slingshot)或者叫引力助推(gravity assist)。
引力彈弓是一種非常成熟的航天技術(shù),現(xiàn)實(shí)中有著廣泛的應(yīng)用。人類第一次利用引力彈弓效應(yīng)發(fā)生在1959年,當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的月球3號(hào)探測(cè)器從月球南極后方飛過,借助月球的引力繞到月球背面并拍攝了人類第一幅月球背面的圖像。這次的引力助推不但改變了探測(cè)器的飛行軌道平面,也增加了速度。
1977年,NASA著名的旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)發(fā)射升空,分別裝載著人類信息的金唱片飛往宇宙深處。這兩枚探測(cè)器就充分利用過引力彈弓效應(yīng),旅行者1號(hào)在飛掠木星和土星時(shí),利用了這兩顆大行星進(jìn)行了加速,然后才達(dá)到了太陽的逃逸速度。
不可否認(rèn),當(dāng)人類面臨危機(jī)時(shí),將地球作為一個(gè)飛船飄走,是一個(gè)非常大膽且富有想象的想法。正如科學(xué)家所言,盡管這部電影當(dāng)中包含了許多不科學(xué)的想象,我們依舊要為之鼓掌。
作為一部商業(yè)影片,自然展現(xiàn)科幻工業(yè)元素是重點(diǎn),但享受影片之余,影片《流浪地球》或許也能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)工作帶來三點(diǎn)啟示。
01.美麗宜居的生態(tài)環(huán)境是人類共同的終極追求
對(duì)于人類來說,如果沒有美麗宜居的生態(tài)環(huán)境,任何星球都不能稱為家園。影片中,人類之所以要帶著地球“流浪”,與其說是太陽老化將要吞噬地球,不如說是地球的生態(tài)環(huán)境遭到了毀滅性破壞,人類亟需帶著不美麗不宜居的地球找到一個(gè)合適的星系重建生存所需的生態(tài)環(huán)境。太陽老化絕不是讓人類失去適宜生存環(huán)境的唯一因素,人類肆意的污染和破壞,也可以讓脆弱的生態(tài)系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)崩潰,先不管移居其他星球或帶地球“流浪”是否可行,僅僅放任污染破壞生態(tài)環(huán)境,恐怕就足以使人類還未具備相應(yīng)技術(shù)能力的時(shí)候就已經(jīng)消亡了。
影片里說得好,“我原來以為家就在身后,現(xiàn)在才知道,家在前面”。珍惜地球,建設(shè)好保護(hù)好美麗宜居的生態(tài)環(huán)境,恐怕是當(dāng)下的我們不需要“莫斯電腦”計(jì)算也可以得出來的唯一選擇。
02.建設(shè)美麗的生態(tài)環(huán)境需要代代人的持續(xù)努力
影片中,人類將用2500年,100代人的時(shí)間逃離太陽系,才能到達(dá)比鄰星,展現(xiàn)了中華民族追求的愚公移山和鐵杵磨針的堅(jiān)韌精神,只要方向正確,只要堅(jiān)持不放棄,就一定能到達(dá)光明的彼岸。同樣,生態(tài)環(huán)境治理也不是一朝一夕就能完成,也需要漫長(zhǎng)的過程,保護(hù)好生態(tài)環(huán)境更需要代代人的持續(xù)努力。
黨的十八大以來,以習(xí)近平同志為核心的黨中央把生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)擺在治國理政的重要位置,謀劃開展了一系列具有根本性、長(zhǎng)遠(yuǎn)性、開創(chuàng)性的工作,推動(dòng)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)從實(shí)踐到認(rèn)識(shí)發(fā)生了歷史性、轉(zhuǎn)折性、全局性變化。但同時(shí)也要看到,生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理還面臨思想認(rèn)識(shí)上的搖擺性、污染治理任務(wù)的艱巨性、工作進(jìn)展的不平衡性等不穩(wěn)定、不確定因素,形勢(shì)仍然復(fù)雜嚴(yán)峻。
一代人有一代人的責(zé)任和擔(dān)當(dāng),我們這代人要以銳意進(jìn)取、永不懈怠的精神狀態(tài),堅(jiān)決當(dāng)好保護(hù)生態(tài)環(huán)境的鐵軍,為守護(hù)好藍(lán)天白云和綠水青山作出最大努力。
03.生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作需要大家共同參與
影片中,不管是宇航員劉培強(qiáng),還是兒子劉啟,以及地球上各地的救援隊(duì),每一個(gè)人都在為拯救地球而努力,甚至獻(xiàn)出自己寶貴的生命,我們甚至記住了一個(gè)名詞“飽和式救援”——人人都是參與者。一樣的,生態(tài)環(huán)境保護(hù)關(guān)系到每個(gè)人的生存和生活,所有人同呼吸共命運(yùn),每個(gè)人都是生態(tài)環(huán)境的保護(hù)者、建設(shè)者、受益者,沒有人能獨(dú)善其身、置身事外,做旁觀者、局外人。
所以說,生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作從來都不是哪一個(gè)人或哪一個(gè)部門的事,而是需要大家共同參與共同建設(shè)共同享有的事業(yè),只有全社會(huì)都以實(shí)際行動(dòng)減少能源資源消耗和污染排放,保護(hù)好我們的生態(tài)環(huán)境,才能夠真正讓地球不再“流浪”、人類不再“流浪”。