小酷龍

科幻作品是“幻想”的藝術(shù)。這些幻想，有的是對現(xiàn)實生活的延伸想象，有的是對未來的展望，還有的是對科學(xué)發(fā)展的擔(dān)憂。比如，如果人工智能想要統(tǒng)治人類怎么辦？如果時空穿越時發(fā)生意外了會怎樣？如果地球已經(jīng)不適合生存，我們該去向哪里？……

這些新奇的幻想如何產(chǎn)生？后續(xù)的故事該如何合理展開？這些問題的解決，依靠的是科幻中另一個重要的組成部分——科學(xué)?？茖W(xué)的世界充滿奧秘，無論是恢宏壯麗的宇宙大爆炸，還是漫長曲折的物種進化史，抑或是能夠顛覆日常認知的微觀世界、量子理論，無一不在拓寬著我們的視野，不斷打破著人類想象力的邊界?？茖W(xué)，是科幻的靈魂。

因此，引人入勝的科幻作品中，少不了嚴謹?shù)目茖W(xué)知識作為支撐，這樣讀者才能夠身臨其境，好像置身于未來之中。很多科幻作家都對科學(xué)有一定的研究，很多科幻電影導(dǎo)演也會專門邀請科學(xué)家來擔(dān)任科學(xué)顧問，以保證作品中的科學(xué)設(shè)定和背景令人信服。

我們的《科學(xué)歪著想》欄目就類似科幻作品的“背景設(shè)定”過程。本期，我們就從來信中選取了兩位“可可豆”的“科學(xué)歪著想”，并分別邀請了兩位答題嘉賓作為“科學(xué)顧問”。一起來看看，我們的“科學(xué)顧問”會作出怎樣的分析和解答呢？

當月球墜落時

科幻設(shè)想二

在科幻電影《流浪地球2》中，出現(xiàn)了月球撞向地球的“月球危機”。月球會因為什么原因撞向地球呢？如果地月相撞，又會發(fā)生什么？

提問者：王芋臣

湖北省鄂州市新民街小學(xué)五（1）班

特邀科學(xué)顧問：劉柏良

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院在讀博士

設(shè)想之前的分析

月球撞地球的設(shè)想是十分大膽的，在探究這個問題之前，我們先要搞清楚，月球在什么情況下才會撞向地球。

月球與地球之間的天體系統(tǒng)十分穩(wěn)定，并不會無緣無故地相撞，只有減緩月球公轉(zhuǎn)的速度，使地月之間的向心力減小，月球才會沿螺旋軌道逐漸撞向地球。

不過，月球?qū)嵲谑翘亓耍从谩读骼说厍?》中的行星發(fā)動機布滿月球表面，并不斷在月球運動的反方向點火發(fā)力，才能使月球減速；要么就是月球被其他行星（質(zhì)量至少達到矮行星級別）撞擊，被迫改變運行軌跡——“踩下剎車”的月球，才能開始奔赴地球的旅程。

設(shè)想開始

1月球的“變臉”

因為月球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的周期相等，所以從地球上永遠只能看到月球的一面。當月球“剎車”后，公轉(zhuǎn)速度改變，當天晚上，我們就可以在地球上看見月球緩緩地“轉(zhuǎn)身”。這時地月距離初步縮短，我們能看到月球變得更大、更亮，并慢慢地旋轉(zhuǎn)。除了這些，地球上的人們還沒有什么明顯的感受。

2恐怖的潮汐

地球上的潮汐現(xiàn)象主要由月球引力所引發(fā)。當月球逐漸靠近地球時，月球的引力對潮汐的影響也會隨之加劇。這使得漲潮時的海水會淹沒更多的沿海地區(qū)，退潮時更大片的海底將露出水面。隨著月球越靠越近，潮汐越來越失控，海嘯、暴雨、狂風(fēng)將在全球肆虐，漲潮時的巨浪足夠沖毀城市，“桑田變滄?！钡那樾蚊刻於紩涎荨?/p>

3躁動的地面

月球越來越近了，地球的陸地開始變得躁動不安。和月球引力牽引潮汐運動一樣，距離越來越近的月球會讓大陸板塊與地底的巖漿受到類似的作用。大陸板塊的邊界會受到更強的擠壓，巖漿在地下也開始隨著地月引力變化而“潮起潮落”。巖漿“漲潮”時會直接涌出地表，通過全球各地的火山噴薄而出。一些地層甚至?xí)辉虑蛞λ毫?，全球的地形地貌會發(fā)生翻天覆地的變化。

4毀滅的開始

引力的作用是相互的，月球引力在地球上“興風(fēng)作浪”時，地球的引力也影響著月球?，F(xiàn)在，地月之間的距離更近了，地球引力會把月球拉伸成一個雞蛋形狀的橢球。如果二者的距離繼續(xù)縮短，短到月球表面的物體受到的地球引力比月球自身的引力還要大，就達到了天體物理學(xué)中所說的“洛希極限”。

此時，月表的物體紛紛被吸引到地球上來，月球開始分崩離析，化作無數(shù)巨大的巖石碎片。它們中的一些會飄在地球周圍，還有一些則會直接砸向地球，讓地球遭受密集的隕石撞擊。

5碎片的余威

數(shù)量巨大的月球碎片在墜落的過程中與地球大氣劇烈摩擦，產(chǎn)生大量的熱。較小的碎片在空中燃燒殆盡，大塊的巖石則一邊燃燒一邊撞向地球。這些能量足以讓巖石熔化成巖漿。地球溫度激增，燃燒和撞擊產(chǎn)生的塵埃遮天蔽日，整個地球都陷入混沌與大火之中。此時的地球宛若地獄，幾乎不可能存在生命了。

6全新的輪回

轟轟烈烈的大碰撞終于告一段落，地球會在漫長的時間內(nèi)逐漸冷卻，最終形成一個新的相對穩(wěn)定的地球，擁有完全不同的形貌和大氣。盡管月球的墜落對地球上的生物來說是世界末日，但對地球這顆行星而言，不過是花些時間“整了個容”。地球也許會再次開始孕育生命，這個小小的“插曲”也會漸漸湮滅在宇宙歷史的長河中。

讓臺風(fēng)停下來

科幻設(shè)想二

我在電視上看到臺風(fēng)破壞城市的新聞，場景觸目驚心。人類有什么辦法可以讓臺風(fēng)停下來嗎？往臺風(fēng)里扔核彈能打敗它嗎？

提問者：侯坤矣

四川省南充市閬中市城北小學(xué)二（4）班

特邀科學(xué)顧問：李昊彤

高中地理教師，年級地理學(xué)科組組長

設(shè)想之前的分析

想打敗臺風(fēng)，我們首先要“知己知彼”。

臺風(fēng)是多出現(xiàn)于海洋上和沿海地區(qū)的自然災(zāi)害，在氣象學(xué)上被稱為“熱帶氣旋”。如果我們把海洋比作一口巨大的“魔法鍋”，里面充滿了水、空氣以及熱量，那么當太陽照耀在大海表面的時候，這口“魔法鍋”的溫度越來越高，水汽會上升到大氣層中。

在這個過程中，底部的氣體不斷被送到高空，其他地方的空氣就要來填補這個缺口。在地球自轉(zhuǎn)的影響下，從四面八方涌入的暖濕氣流，會形成一個旋渦。隨著越來越多的水汽和能量在這個旋渦中聚集，臺風(fēng)逐漸形成。

臺風(fēng)從外到內(nèi)分別是螺旋雨帶區(qū)、云墻區(qū)和臺風(fēng)眼區(qū)，其中破壞力最大的是云墻區(qū)，也叫“臺風(fēng)眼壁”或“臺風(fēng)壁”。在海上，臺風(fēng)能夠掀翻船只、摧毀海堤碼頭；在陸地，臺風(fēng)會吹倒樹木、破壞建筑。而在臺風(fēng)眼內(nèi)則風(fēng)平浪靜，甚至天空晴朗。這時人們常常會誤認為臺風(fēng)已過，實際上只是這頭“猛獸”的短暫喘息。

設(shè)想開始

方法一：圍攻

早在20 世紀40 年代，科學(xué)家就開始研究如何人為地削弱臺風(fēng)。有人提出，用大量的軍艦圍住臺風(fēng)，不斷向里面開炮，也許能夠消滅臺風(fēng)。但是，對于主要由暖濕氣流構(gòu)成的臺風(fēng)來說，圍攻臺風(fēng)和圍攻空氣沒什么區(qū)別，并不會有什么作用。

方法二：擾亂

既然不能簡單粗暴地解決臺風(fēng)，有科學(xué)家提出通過改變臺風(fēng)中心附近的能量分布，達到減慢風(fēng)速的目的。為此，美國科學(xué)家展開了長達21 年的“狂飆計劃”——在臺風(fēng)特定區(qū)域的上空播撒催化劑，擾亂其中的氣流，讓原本的能量無法累積。這樣的試驗進行了幾次，但沒有取得明顯的效果。

方法三：路障

有研究人員通過計算機模擬得出，如果臺風(fēng)經(jīng)過由成千上萬臺風(fēng)力發(fā)電機組成的風(fēng)電場，就會像汽車經(jīng)過路障一樣，放慢“腳步”，風(fēng)暴強度也會同時減弱。但這個方法并不算可行——第一，臺風(fēng)的運動軌跡大部分時候捉摸不定，除非人類能夠沿著海岸線建滿風(fēng)電場，否則無法準確阻攔它的“腳步”；其二，計算結(jié)果顯示，臺風(fēng)在經(jīng)過“路障”之后的幾十千米之內(nèi)，就會恢復(fù)到原來的強度。

終極設(shè)想：核彈

用核彈去摧毀臺風(fēng)，這可真是個瘋狂的想法。核彈是人類目前能制造出的威力最大的武器，那么，用它釋放的巨大能量和沖擊波，可以瓦解和沖散臺風(fēng)嗎？

如果我們實際計算和比較一下，就會得出令人失望的結(jié)果。成熟以后的臺風(fēng)釋放出來的能量，相當于每20 分鐘引爆一顆一千萬噸當量（相當于一千萬噸TNT 炸藥爆炸的威力）的核彈，而一顆十萬噸級的核彈，就幾乎足以摧毀一座城市！因此，往臺風(fēng)中扔核彈，就像是朝波濤洶涌的海面撒下去一把碎石子。

另外，由于臺風(fēng)和核彈的能量都過于巨大且很難控制，稍有不慎，核彈可能還會給臺風(fēng)提供新的能量，使它的規(guī)模變得更大，破壞力更強。更不用說，核爆還會產(chǎn)生長久持續(xù)的核污染。

所以說，在大自然的力量面前，人類的干預(yù)就好像“蚍蜉撼大樹”，無濟于事。事實上，臺風(fēng)也有積極的一面：它可以給經(jīng)過的地區(qū)帶來豐沛的降水，我國的珠江三角洲、兩湖盆地和東北平原都因此受益；它還能夠平衡地區(qū)之間的熱量，調(diào)節(jié)溫度等。對于臺風(fēng)這種自然現(xiàn)象，人類能做的，就是做好預(yù)警與防范，盡量減少它帶來的危害。