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流浪地球中点燃木星推离地球的情节是否合理

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《流浪地球》根据刘同名小说改编,由中国电影股份有限公司、北京京西文化旅游有限公司、北京登峰国际文化传播有限公司、文化传媒(北京)有限公司出品的科幻电影

在电影《流浪地球》中,我们需要利用木星的引力来加速,这样才能快速逃离太阳系。地球受到太阳引力的束缚。即使安装了发动机,也无法获得足够的动力来摆脱太阳。只能靠近木星,利用木星巨大的引力来抵消太阳的一部分引力,从而达到让地球摆脱太阳的目的。

电影中点燃木星推离地球的情节是否合理

首先要知道几个大概的数字。比如大气中的氧含量为21%,氢气燃烧所需的最低氧浓度为5.9%,大气厚度为1000公里。对于地球来说,木星的洛希极限大约是17万公里。

那么,电影中高度夸张的气潮效果就是艺术渲染。即使不考虑这一点,氧气也不会从吸管的一端吸到另一端。吸管中间部分基本是真空,远离地球的空气会逃逸到太空中,然后由于木星的引力逐渐分散进入其大气层。

虽然刘原著小说中的科幻设定成为了影片最大的支撑,但——给地球装上推进器和舵机,带着地球走出太阳系,在宇宙中为人类寻找新的家园,决定了影片的“硬核”。一部好的科幻电影,必然缺少这样的“硬核”。但是点燃木星,推理地球的情节还是值得我们推敲的。

电影里给的氧气含量是300亿升,肯定是错的。我们需要重新计算。

第一,地球的表面积是5.1亿平方公里。大气有1000km厚,但有效厚度只有20km(大气质量的80%以上都集中在这里)。我们来最大化估计一下,假设大气中没有密度差,也就是20km高空的大气浓度和地表差不多,那么地球总共有100亿立方千米的气体,其中21%是氧气,也就是2 * 10 ^ 21升氧气(比电影中提到的300亿升大约多几十亿倍)。

第二,氢气和氧气的燃烧热是570kJ(氢气2mol,氧气1mol),也就是说总共可以产生570 * 570*10^20kJ=5.7E22KJ,大约相当于4万亿吨TNT炸药和20亿颗广岛原子弹。几乎相当于6500万年前科学家预测的直径10km毁灭恐龙的小行星撞击地球时产生的热量的三分之一。而如果这些能量全部变成地球的动能,地球的质量是6E24kg,这么多能量可以改变地球0.1m/s的速度,而木星的逃逸速度是59500m/s.这一切的前提是一个理想状态,高估地球大气质量至少3 ~ 5倍,能量转移效率按100%计算。其实这个效率连万分之一都不到。所以最终对地球的改变可能是每秒几纳米的量级。

综上所述,两颗行星之间的稀薄气体根本无法传递强大的冲击波,对地球的推力也很小。所以这个改编的情节在科学上是完全站不住脚的。

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