木星靠不住?

在電影中，為了節(jié)省燃料，人類準(zhǔn)備讓地球向木星借力。地球如何向木星借力？這就涉及到天文學(xué)上的引力彈弓效應(yīng)，這種效應(yīng)基于動量守恒。當(dāng)一艘宇宙飛船經(jīng)過一顆行星時，借用行星的公轉(zhuǎn)速度，給飛船加速。如1997年10月發(fā)射的土星探測器“卡西尼號”，離開地球后先向太陽方向飛去，首先飛掠金星，利用金星引力獲得加速。之后，它繞太陽一圈，后再次飛掠金星，獲得金星引力的第二次加速。接著又飛掠地球附近，被地球引力再次加速。在“卡西尼號”第二次離開地球后，又飛掠木星處，獲得了木星引力的加速。這時，它的速度超過了每30千米/秒。然后，它才向目的地土星飛去。這很像是在飛快轉(zhuǎn)動的圓盤上滴上一滴水，水就會濺飛一樣。

在《流浪地球》中，地球也是借力木星。不過，根據(jù)計算，地球只能獲得木星引力10千米/秒左右的加速，這相比于地球設(shè)定的最終1500千米/秒的航速微不足道，不值得人類冒這么大風(fēng)險。別的不說，木星有79顆衛(wèi)星。同在黃道平面的地球想接近木星？繞開79個木星小弟就是個技術(shù)活。

在影片的高潮階段，在地球靠近木星的過程中，木星突然出現(xiàn)了“潮汐力增加”現(xiàn)象，眼看就要拉著地球落向木星。為了使地球脫離木星的引力，救援隊點(diǎn)燃了木星和地球大氣的混合氣體，產(chǎn)生了巨大的沖擊波，將地球推離了木星。

這一段是完全不靠譜的，因為木星吸收了地球上的氧氣又不至于把地球吸走，實(shí)在是太難了。就算地球有部分氧氣被木星掠走并在其局部形成了一個氫氣和氧氣的混合氣體，在合適的地方，混合氣體引發(fā)了爆炸，還是不行。因為這樣的爆炸沖擊波永遠(yuǎn)也不會到達(dá)地球。爆炸只所以會產(chǎn)生沖擊波，那是因為有大氣的緣故。如果木星發(fā)生了氫氧燃燒和爆炸，沖擊波也永遠(yuǎn)只會留在木星大氣層里。2009年木星曾經(jīng)遭受過彗星撞擊事件，撞擊之猛烈，能量之大，留下的疤痕和木星的大紅斑一樣大，和地球的直徑差不多。即使這樣，進(jìn)行全程監(jiān)測的哈勃望遠(yuǎn)鏡也沒有看到任何沖擊波能夠逃逸木星，傳播到宇宙空間。

而且，如果太空真的有空氣，有沖擊波，恐怕地球不是被推離木星，而是粉身碎骨了。因為地球不是實(shí)心的一塊石頭，更形象的比喻是個雞蛋。地球最表面是地殼，這些是由輕薄的巖石構(gòu)成。內(nèi)部大部分空間是液態(tài)物質(zhì)，最中心是鐵與鎳的固體硬核。地殼非常的薄弱。你在雞蛋邊上發(fā)了一個炸彈，試圖用沖擊波把雞蛋炸得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，結(jié)果可能不是雞蛋被炸遠(yuǎn)了，而是把雞蛋當(dāng)場炸得粉碎。

還有新的思路?

這么說來，電影中最精彩的高潮部分——借力木星、點(diǎn)燃木星，在科學(xué)上是行不通的。那怎樣才能使地球在太空中流浪呢？有一個更大膽的辦法——制造微型黑洞！我們都知道，黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡后，發(fā)生引力坍縮而形成。研究認(rèn)為，不單單是大質(zhì)量恒星，任何物質(zhì)被壓縮到極高密度的話，都會形成黑洞。例如，地球的半徑大約為6378千米，如果把地球壓縮為半徑1厘米左右的話，就會形成黑洞。最小的黑洞甚至可以小到量子尺度大小，在宇宙早期的高密度環(huán)境里，到處都充斥著這種量子尺度的原初黑洞，被稱為微型黑洞或量子黑洞。

目前，為了能在高能質(zhì)子撞擊中模擬宇宙大爆炸后萬億分之一秒內(nèi)的能量和條件，歐洲核子研究中心歷時14年，斥資80億美元，在瑞士建成了世界上最大的強(qiáng)子對撞機(jī)。它設(shè)計的用于轟擊質(zhì)子使其在發(fā)生撞擊之前加速到7萬億電伏的能量，為人造微型黑洞的誕生創(chuàng)造了條件。

在遙遠(yuǎn)的未來，人類如果真想帶上地球去流浪，可以在地球之外適當(dāng)?shù)牡胤街圃煲粋€或幾個微型黑洞，靠微型黑洞的引力帶著地球去流浪。

首先，在距離地球一個安全的地方，制造一個微型黑洞;然后，讓它在太空中通過吞噬小天體慢慢長大，然后把它也變成一個質(zhì)量合適的流浪黑洞，拉拽著地球向前方進(jìn)發(fā)。特別是在進(jìn)入充滿彗星的太陽系邊緣的柯伊伯帶和奧爾特云時，流浪黑洞還可以在前面吞噬沿途的小天體，為地球掃清一條障礙。

制造一個安全的小型黑洞，還有一個很大的好處，就是利用黑洞為地球提供源源不斷的能源。已故的著名物理學(xué)家霍金曾表示：“一個質(zhì)量與一座山相當(dāng)?shù)暮诙矗溽尫臱射線和γ射線的功率可以超過1000萬兆瓦，足以供應(yīng)全球的電力所需?！?/p>

當(dāng)然這樣做也充滿了風(fēng)險和挑戰(zhàn)，黑洞在行進(jìn)過程中不斷吸食周邊的物質(zhì)，使自己越來越大，很快就會威脅到地球的安全，這時，人類要提前做好準(zhǔn)備，拉遠(yuǎn)與黑洞的距離，否則便會被黑洞吞噬。

地球流浪，危險重重?

星際旅行是科幻小說長盛不衰的題材，但常見的科幻設(shè)定基本都可以分為兩類：一是通過近光速飛船來完成恒星間的遷徙;二是利用“蟲洞”或者“空間折疊”來打破愛因斯坦的相對論限制，實(shí)現(xiàn)超越光速旅行?！读骼说厍颉穭t獨(dú)辟蹊徑，將地球整體作為飛船，但遺憾的是，不管我們?nèi)绾卧O(shè)定或幻想，移動地球都不具科學(xué)合理性。

比起宇宙飛船來，移動地球在技術(shù)上是件非常困難的事。即便技術(shù)上可行，顯著改變地球軌道有太多風(fēng)險：自然生態(tài)徹底消失，發(fā)動機(jī)帶來的地殼不穩(wěn)定產(chǎn)生大量超大規(guī)模的地震、超級火山爆發(fā)、海嘯等劇烈的自然災(zāi)害，地球大氣層和磁場遭到破壞;而在整個太陽系中，一顆行星軌道的改變，將完全打亂幾十億年形成的大致穩(wěn)定動力學(xué)系統(tǒng)，小行星群軌道紊亂，地球遭遇形成早期那種混亂。

并且當(dāng)?shù)厍蝻w出日球?qū)又?，宇宙射線便能直接轟擊地球，整個地表將會遍布致命的高能輻射。地球的長期流浪必然導(dǎo)致整個生態(tài)環(huán)境走向徹底毀滅，恐怕還沒等到地球進(jìn)入新的恒星系統(tǒng)，中途就可能遭遇毀滅。

另外，整個地球的生態(tài)系統(tǒng)幾乎都以太陽光作為最基本的驅(qū)動源，一旦地球開始遠(yuǎn)離太陽，這個系統(tǒng)必然會急劇崩潰，更別說長達(dá)2000年的“流浪時代”了。

看來帶著地球去流浪不可行，只有另想辦法。2016年，歐洲南方天文臺發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞比鄰星公轉(zhuǎn)的行星，并且該行星還位于比鄰星的宜居帶上。在宜居帶，行星與恒星保持著最合適的距離，為生命的存在提供了相對適宜的條件。2018年，天文學(xué)家還在距離地球16光年之處找到一顆被命名為“瓦肯”的行星。

事實(shí)上，最近幾年，隨著高度精密的天文望遠(yuǎn)鏡不斷掃描宇宙，100光年之內(nèi)的行星越來越多地被發(fā)現(xiàn)了。如果未來真有太陽系災(zāi)難，就像我們的人類祖先用小船在廣闊的太平洋逐島躍遷、用幾萬年時間占領(lǐng)了太平洋群島一樣，未來我們的后代也可以組織大量生態(tài)船組成的龐大艦隊，從一顆行星遷移到另一顆行星——改造，扎根;再改造，再扎根……用幾百萬年甚或幾千萬年的時間，人類終將占領(lǐng)銀河系，整個銀河系終將涌現(xiàn)無數(shù)經(jīng)過人類改造的新家園。

屆時我們利用反物質(zhì)為燃料的火箭，能夠在宇宙中以光速的70%左右飛行。這意味著，借助這種新型物質(zhì)發(fā)射火箭，人類前往離地球最近的4.3光年之外的半人馬座約只需要6年時間，到16光年之外的瓦肯星也只要23年，即使航行到1000光年之外的行星上，也只需1400多年。有了如此先進(jìn)的反物質(zhì)技術(shù)，我們當(dāng)然不需要低效的重核聚變了。

當(dāng)然，科幻片不符合科學(xué)是再正常不過的事情，人家本來就是科幻電影，不是科學(xué)。