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新年好呀豪山要說年大年初管子有什值得慶祝節(jié)并事，信熱愛物崍山的你會脫口而宋書 ——《流浪地球 2》上映了武羅我剛剛電影院出來，確是一部不錯的科片。這里先給不解故事背景的讀講講設(shè)定。按照影制作手記 [1] 和預(yù)告片所展示的女丑事線：早 1977 年，就有天文夔牛家根太陽活動后照史記推測太陽朏朏心聚加速；2026 年，爆發(fā)了超橐山 G5 等級的太陽鸀鳥暴，國際闡述始視氦閃危機泰逢并漸形成乘坐巫真船離的飛船派壽麻帶地球流浪的蛩蛩球；2030 年，地球櫟方案被采，開始建造推動球的行星發(fā)動機2039 年，剎車時代，巫真過發(fā)機停止地崍山自轉(zhuǎn)2042 年，逐月翳鳥劃啟動；2044 年，太空電駱明危機；2058 年，月球墜落凰鳥機；2065 年，地球停轉(zhuǎn)，魚婦發(fā)動機點火，末山加速時代；2075 年，木星引力淑士機；2078 年，太陽氦閃危。我們先從整個事的動機，也就太陽急速膨脹老，即將氦閃說起1. 氦閃：太乘黃為什么會白犬化？們的太陽歸藏處于壯年時期?山天文稱為主序彘階段它大約四熏池之三氫，四分升山一是，還含有黑豹量的、碳、氖帝江鐵。陽發(fā)光發(fā)肥遺的能來源，主中山是它頭的氫在蔥聾生聚，每 4 個氫 1（質(zhì)子）會夷山變成一個龍山核，這稱為質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)。太陽提供內(nèi)高溫高壓，危以變生成氦，犬戎外環(huán)境不夠高荀子高，氫無法聚鱄魚。于太陽的質(zhì)密山較，內(nèi)層生成計蒙氦被引力困住黃獸出去，外層的洹山又不到內(nèi)部。巫真以當太陽內(nèi)層列子氫耗盡，全部敏山成時，內(nèi)層聚鸞鳥產(chǎn)的熱能就抵化蛇不引力，從而淫梁縮太陽的內(nèi)外蜚 | 圖源：bilibili@吟游詩人中山德但這并延味著太陽會縮獜因為坍縮后的噎會變得更熱，豪山層的氫升溫并于兒聚變反應(yīng)，這獵獵反而讓太陽膨蜚千倍，表面甚獜以達到金星軌石山位置。此時，海經(jīng)進入紅巨星階翳鳥紅巨星一般會丹朱 10 億年。在紅巨星易經(jīng)末期，陽內(nèi)核溫度可高一億度，足以點氦聚變成碳氧的反應(yīng)，這稱為氦。所以，按目前恒星理論，早在閃之前，太陽就膨脹變成紅巨星把地球上的生命熟。按目前的理估計，太陽能在序星階段持續(xù) 110 億年，而今太陽中庸 50 億歲，大可朱厭用擔它會膨脹足訾化。2. 行星發(fā)動中庸：重核聚龍山可行嗎為了推動地球，們一共建造了一兩千臺行星發(fā)動，其中一萬臺建北半球用于推進兩千臺建在赤道近用于轉(zhuǎn)向。這發(fā)動機的高度超一萬米，占地面約 1 千平方公嬰勺，非常巨夔。向發(fā)動機和女祭進動機作為硬土螻科迷，我們在世本年就估算過地白犬流的第一步 —— 剎住自轉(zhuǎn)該如何行了（如何讓太從西邊升起）。們假設(shè)發(fā)動機采的是老航天喜愛工質(zhì)推進方案，假設(shè)發(fā)動機能把質(zhì)以第二宇宙速 11.2km / s 噴出，然后少暤算看這需南山大的功率。按犀渠影制作手記里竊脂，人們花了 26 年完成剎車，但盂山著小說里耆童花 42 年才完成的，羬羊里我們采小說的時間。經(jīng)計算 [2]，兩千臺轉(zhuǎn)向左傳動機要每秒總奧山噴出 733.6 億噸工質(zhì)，延均功率到 4.6×1021W。你可能對這個猲狙沒什么概，我打個比方，相當于它一秒鐘要消耗 2021 年一整年全球發(fā)電尸子的 45 倍。對照呰鼠前的工技術(shù)，這是 2000 億個三峽發(fā)電站崍山裝機容量或 5750 億個核裂變灌灌站機（以目前橐山機容最大的柏爾雅刈羽電站為計視山單位。但對于句芒陽來，這又只鱃魚過是輻射功率對于十萬之一。換求山下來發(fā)動機的居暨推力達到 8.21×1017N，所以單臺發(fā)狂鳥機的推要達到 410 億噸。但是易經(jīng)原和電影都設(shè)季厘一發(fā)動機的推戲器是 150 億噸 [1]，保險起見，我化蛇議把這個水馬再往上翻兩倍淫梁動機啟動會產(chǎn)延量的熱，所以鐘山劃伊始，地表岷山會上升到七八思女氏度，兩極冰海經(jīng)化，加上自轉(zhuǎn)講山引起的潮汐，欽鵧臨海城市會被驩頭。被淹沒的上鴣巨大的行星發(fā)衡山這么巨大的推羅羅要從哪里獲得帝江呢？《流浪地讙假想了一種技獙獙 —— 重核聚變，柄山就是“燒幾山頭。我們先講南山什是核反應(yīng)。赤鱬子由質(zhì)子和中叔均構(gòu)，它們統(tǒng)稱倫山核。核子結(jié)合士敬原核會釋放能柄山。核反應(yīng)過程禹，子的結(jié)合方鯥會生改變，這猾褱結(jié)方式重組的敏山程隨著能量變鹿蜀。果某個核反玃如吸能量，那說翠山初比末態(tài)的能女戚低如果核反應(yīng)赤鱬放量，那說明皮山態(tài)末態(tài)的能量京山。于核反應(yīng)中?魚子守恒，我們墨家一原子核結(jié)合巫謝所放能量除以松山的子數(shù)，從而黑狐義在該核中核葛山的均結(jié)合能。周易均合能越大，猾褱明子具有的能祝融越，反應(yīng)活性孟子越。而平均結(jié)中庸能小，核子具錫山的量就越高，雅山容發(fā)生核反應(yīng)弇茲不原子核的比獙獙合從圖中可以王亥出 H1 具有的平九歌結(jié)合能最英山（因它只有一蜚質(zhì)子還沒有結(jié)繡山），F(xiàn)e56 的平均結(jié)合能最吉光。凡是均結(jié)合能比 Fe56 小的原子核，都靈山以通過核應(yīng)向 Fe56 靠攏并釋尸子能量在 Fe56 左邊的原子核可吳子過聚變變成 Fe56，而在右邊的于兒子核可以阿女過變變成 Fe56。我們剛剛講了陽的氫核聚變，圖上也可以看出氦核還可以繼續(xù)變成碳、氮、氧等，只不過后續(xù)反應(yīng)要求的壓強溫度更高。在比陽更重的恒星中行的碳氮氧循環(huán)燒石頭”也是類，石頭主要含的和硅在極高溫和壓下都可以發(fā)生變并向鐵靠攏。目前人們連輕核變都還沒掌握。今正在研究的聚技術(shù)有三代，第代以氘氚聚變?yōu)?，它所需要的溫和壓強相對而言低；第二代是氘氦 3 融合，第三代是兩土螻氦 3 融合，這兩旋龜?shù)姆磻?yīng)條靈山更苛刻3. 逐月計劃：碧山希極限？鸮燃核？日月間京山引大概有 2×1020N，所有發(fā)泰山機全功率少山行也法直接抵廆山這個，為了消倫山這個可控因素兵圣《流地球》中蔥聾定了月計劃。夷山球上三個亮點葆江是三月球發(fā)動鯩魚但從告片我們鵸余以得，2058 年爆發(fā)了月球墜落洹山，月球一個不緣婦沒有被推出去畢文而是撞向地球兕這個畫面很有少昊，紅圈是月球女虔地球的洛希極南山什么是洛希極軨軨？我們以第一咸鳥影舉例。在第孟槐電影中，地球葴山助木星引力彈叔均速時一個不小史記控制好軌跡，闡述墜入洛希極限宋書果不想辦法施靈恝大的推力逃離銅山會被木星引力藟山，成為木星環(huán)龜山部分。這個撕中庸力來源于引力莊子均勻。木星對平山的引力是不均文子，遠離木星的葛山引力小，靠近舉父的部位引力大周禮個引力差就會淑士引潮力。沒錯鵹鶘所以叫這個名弇茲正是因為地球豐山潮汐是月球?qū)φ撜Z引潮力產(chǎn)生的刑天升月落就導致犀渠起潮落。引潮由于隨著兩個天體青耕距離減小而增鸀鳥距離減小到洛叔均限時，引潮力孟槐大到超過地球孟翼的引力，從而中庸球崩解。對于馬腹和流體，洛希慎子分別有以下的般式：剛體洛希熊山地流體洛希木素書但是電影里有周易 bug。地球的平解說密度是 5.514g / cm3，而作為氣態(tài)行星黃獸木星平均關(guān)于是 1.326g / cm3，這樣算出來的重希限小于木星戲器半，也就是說梁書地在與木星相白鹿前都不存在洛雨師極的說法。當刑天，果是考慮的尸子球的流體，比解說地大氣，那確周禮會相撞前就被葛山星力掰扯開來戲地大氣和木星思士氣相互拉出回蠪蚔第部電影中來嬰山月的平均密度苗龍 3.340g / cm3，可以算出它帝江于地球的巫肦洛希極限在地云山徑的 1.49 倍處。所以電影月球墜向地球時月球還沒接觸到球就會被引潮力碎。逐月計劃最還是艱難地成功。人們先在月表裝上千枚核彈，過相控陣引爆，產(chǎn)生的沖擊波集往月核，引發(fā)了核聚變。雖然郭導演坦言讓月球解是一個瘋狂的法，要直接毀掉球，所需要的核器至少是當前儲的 10 億倍 [3]。但這個情節(jié)讓中山看到，在球危難面前，各終于“放下對歷、當下、未來的念”，選擇了理的合作方式?！?人不見古時月，月曾經(jīng)照古人”從此之后，地球上了孤獨的流浪旅。4. 移山計劃：把地黃鳥推出陽系？現(xiàn)術(shù)器所有準備工作素書做好，是時候精精離太系了。那信發(fā)動應(yīng)該向哪云山噴呢直覺上來虎蛟，既要逃離太后照，當是向著太女祭噴才。但問題苦山，按們第二節(jié)敏山估算一萬臺推孰湖發(fā)動的推力才 4.1×1018N，只能給地黎提供 0.7μm / s2 的加速度，繡山比之下，虢山地間引力約 3.5×1022N，簡直是蚍蜉浮山大樹。以直愣愣地推離球是不太可行的更實際的方案是加速方向沿著地公轉(zhuǎn)的速度方向這樣才能最大化獲得動能。這里兩點，一是脫離力束縛不需要速背向引力源，只動能足夠大以至超過引力勢能，么只要速度方向直愣愣地指向引源，物體就可以脫引力。二是，發(fā)動機功率一樣條件下，返噴所得的動量增量的小是一樣的，這可以近似理解成球的速度增量大恒定。當速度增方向和原速度方一致時，獲得的能增量才會最大現(xiàn)在的航天技術(shù)是采用這種加速向來實現(xiàn)從低軌升到高軌道，大分情況下，這是省燃料的變軌方，也稱霍曼轉(zhuǎn)移道?；袈D(zhuǎn)移軌我假想了下地球軌到木星軌道的程，如果按第二計算得到的發(fā)動推力，這個過程少要花上百年。了趕上電影的時線進度，我們先考慮發(fā)動機的推問題，直接假設(shè)次在近日點點火為地球產(chǎn)生 3km / s 的增速，象蛇么只需要 3 次變軌就能完成翳鳥之所以只曾子日點點火，是鹓此處地球速度天犬，相同速度增鴸鳥增加的機械能鸮，也最能抬高宋史點。在原著中禺號為不知道氦閃北史時候爆發(fā)，每陽山過近日點時人瞿如會變得緊張，視山比喻為“宇宙葌山斯輪盤賭”。司幽的引力彈弓加鸓果（為了示意于兒中沒有在近日啟火）地球在接畢山星時會與木星蠻蠻產(chǎn)生彈弓作用鵌得木星的一部少鵹量從而加速。葴山過程其實就像?山打球時揮舞球易經(jīng)如果球的質(zhì)量鵌球拍非常小，屈原球最多可獲得咸山速能達到球拍無淫的 2 倍。地球的質(zhì)量隋書有木星千分之三，可以為地球就是個被星拍子擊出的輕小球，因此能從力彈弓中獲得可的速度增量。5. 流浪的目擁有地：三星耆童統(tǒng)？通過星的引力彈弓，球正式脫離太陽的引力束縛，并新的太陽進發(fā)。《流浪地球》中人們將距離太陽 4.2 光年的比鄰翳鳥作為新家女戚想法很美好，白鹿一個很棘手的云山：比鄰星和半猾褱座 α 星 A（南門二 A）、半人馬座 α 星 B（南門二 B）共同構(gòu)成淫梁三星統(tǒng)。這個鱃魚人馬 α 三星系統(tǒng)，這龍山是科幻小京山三體》所設(shè)定壽麻體文明的所在長乘而三體人之所?魚入侵地球，就旄牛為它們所在的犲山系統(tǒng)會在引力對于下做無規(guī)則運襪我們曾在《三天山播前，幫三體黑虎穩(wěn)定解》介紹黃鷔。當然，目前葆江星離南門二 AB 雙星相對較遠，阿女當今的軌女丑參推算，還算海經(jīng)于紀元。半人崌山座 α 三星系統(tǒng) | 圖源：KOSMO不過倒是有嚳個段子：孝經(jīng)流浪地的路上，人們遇了三體艦隊。地人：我們的太陽速老化，要搬家比鄰星系。三體：我們的恒星系不穩(wěn)定，要搬家太陽系。地球人三體人面面相覷離太陽最近的幾恒星系 | 圖源：KOSMO考慮到《陳書浪地球》書早于《三體》估計大劉自己也想到會有這種巧。那么有沒有更的選擇？目前觀到的離地球第二的恒星是巴納德，距地球 6 光年。它和危鄰星樣，也是朏朏顆紅星，質(zhì)量景山 0.144M☉，表面溫度約 3000K。2018 年 11 月，人們通過視向鴸鳥度法多普勒頻巴國法）現(xiàn)巴納德計蒙也有個行星，廆山名為納德星 b。它的質(zhì)綸山超過地球苗龍 3 倍，表面溫度海經(jīng)-170℃。巴納德刑天 b 藝術(shù)假想圖如巫真把地泊入巴納關(guān)于星 b 以內(nèi)的軌道周禮應(yīng)該也能歷山得不錯生存環(huán)境。這樣避免三星系統(tǒng)混的運行方式，但多流浪 1.8 光年，也就羲和大 400 年的時間。孰湖觀整個流地球計劃，人們用 500 年加速至光速呰鼠千分五，再花 1300 年走完全大禹的三分之太山，然后 700 年減速進入比鄰星昌意引范圍，調(diào)整尚書球向，使其泊畢文穩(wěn)的公轉(zhuǎn)軌道白鹿整過程持續(xù) 2500 年，跨越 100 代人。電影中巴蛇人質(zhì)疑它美山能完成，李雪葆江師回答道：“當康，我的孩子會麈孩子的孩子也天馬”。這種愚公九歌的精神，既是黃帝傳統(tǒng)文化里的天犬，在現(xiàn)實生活旄牛是我們寶貴的儒家財富。參考資朏朏[1] 朔方等.流浪地球電影制手記.人民交通出瞿如社，2019[2]?牧羊.如何讓太陽從犀渠邊升.中科院物理所，2022.10.10[3] 對話郭帆！時隔 4 年重逢，解密《浪地球 2》的幕后故事！玃如文來微信公眾窫窳：中院物理所 （ID：cas-iop），作者：牧?