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地球停止自转会发生什么?刘慈欣《流浪地球》小说首章刹车时代

时间:2022-03-09 19:57:18

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地球停止自转会发生什么?刘慈欣《流浪地球》小说首章刹车时代

说到春节电影贺岁档最引人注目的要数《流浪地球》这部口碑与票房双丰收的科幻大片。单日票房冠军、破5亿跃居总票房第二获得无数影迷线上线下一致赞誉“中国科幻在今天终于启航了!”。

《流浪地球》电影改编自著名科幻作家刘慈欣的同名小说。故事发生在遥远的未来,太阳即将膨胀成一个红色巨人,吞噬地球。迫在眉睫的危险迫使全世界的工程师制订了一项计划,利用巨型推进器将地球迁移到一个新的太阳系。当地球不得不经过木星时,地球即将“坠入”木星,宇宙危机四伏,流浪地球时代中的人们只能挺身而出共同战斗,既为了拯救地球,也为了人类寻找新的家园。其实,电影只改编了小说前两章(总共有4章)。

这是一部短篇科幻小说,共4章约2万字。改编可以说相当的成功,看完电影的你有没有兴趣来领略一下刘慈欣大师的原著?按照小说而言,太阳即将死亡,人类联合政府决定将地球作为一个庞大的飞船驶离现有轨道,驶向距离我们最近、4.2光年的比邻星。

这是一场长达2500年、需要100代人才能完成的恢弘计划,人类的逃亡分为五步:第一步,用地球发动机使地球停止转动,使发动机喷口固定在地球运行的反方向;第二步,全功率开动地球发动机,使地球加速到逃逸速度,飞出太阳系;第三步,在外太空继续加速,飞向比邻星;第四步,在中途使地球重新自转,调转发动机方向,开始减速;第五步,地球泊入比邻星轨道,成为这颗恒星的卫星。人们把这五步分别称为刹车时代、逃逸时代、流浪时代I(加速)、流浪时代II(减速)、新太阳时代。

下面就来聊聊小说吧。

第一章,刹车时代

小说是从一个平凡人的角度来写的。主人公出生在刹车时代结束的时候,那时地球刚刚停止转动。 没见过黑夜,没见过星星,没见过春天、秋天和冬天。

地球发动机用42年时间终于刹住了地球的自转,期间地球变得酷热以及发动机发出的等离子体光柱对人们生活影响。

那个时代小学入学有一门环球体验课,教师要带着学生进行一次环球旅行。以便大家在旅行中更好地认识这个世界。

小学生主人公第一站是太行山地球发动机。

那是一座金属的高山,占据了半个天空,同它相比,西边的太行山山脉如同一串小土丘。这座发动机的高度是一万一千米,比珠峰还要高一千多米,人们管它们叫“上帝的喷灯”。地球发动机分为两大类,大一些的叫“山”,小一些的叫“峰”。通过五十吨的巨型自卸卡车运送岩石作为燃料。

岩石做燃料?“重元素聚变是一门很深的学问,现在给你们还讲不明白。你们只需要知道,地球发动机是人类建造的力量最大的机器,比如我们所在在华北794号,全功率运行时能向大地产生一百五十亿吨的推力。”

小学生主人公第二站是海边。

地球发动机加速造成的潮汐以及发动机带来的全球高温溶化了极地冰川,使得潮水吞没了北半球三分之二的大城市。主人公爷爷在三十年前亲眼目睹了百米高的巨浪吞没上海的情景,他现在讲这事的时候眼还直勾勾的。

小学生主人公第三站是海面航行看日出。

这里从孩子们惧怕看日出的行为,引出那个时代人类把太阳同恐惧连在一起的,看见太阳仿佛看到了死亡。

三个多世纪前,天体物理学家们就发现这太阳内部氢转化为氦的速度突然加快,通过发射探测器穿过太阳,建立了这颗恒星完整精确的数学模型。巨型计算机对这个模型计算的结果表明,太阳的演化已向主星序外偏移,氦元素的聚变将在很短的时间(四百年内,而现在已过了三百八十年 )内传遍整个太阳内部,由此产生一次叫氦闪的剧烈爆炸,之后,太阳将变为一颗巨大且暗淡的红巨星,它膨胀到如此之大,地球将在太阳内部运行! 事实上在这之前的氦闪爆发中,我们的星球已被汽化了。

自第一次氦闪后,随着重元素在太阳中心的反复聚集,太阳氦闪将在一段时间反复发生,太阳系中已无法生存下去,唯一的生路是向外太空恒星际移民,而照人类目前的技术力量,全人类移民唯一可行的目标是半人马座比邻星,这是距我们最近的恒星,有4.3光年的路程。以上看法人们已达成共识,争论的焦点在移民方式上。

这时两个小孩子打架的小插曲,引出了移民方式的飞船派(飞船星际航行)和地球派(推着地球星际航行)。老师通过一个学生自然课的设计作业“生态系统”来说明只有地球这么大的生态系统才足以完成2500年的星际航行。

在为避在地球加速时与月球相撞,人们月球上也安装了行星发动机,把它推离地球轨道。月球移动产生的引力潮汐使大海巨浪冲天,于是主人公们改乘飞机向南半球的家飞去。

第一章结尾

把月球推走后,起航的日子终于到了! 就在起航时,主人公的爷爷去世了,弥留之际他反复念叨着一句话。 “啊,地球,我的流浪地球啊!”

悦读读书:

下面以科学的角度,解读一下是否符合科学的原理。

1、停止自转问题。

“我没见过黑夜,我没见过星星,我没见过春天、秋天和冬天。”开篇作者可能忽了一个小细节,地球停止自转以及这个过程中,主人公应该还是能看到四季变化的。这里要区分一下月球,我们都知道人类在地球上看到的月球永远是相同的半个月亮,背面永远看不到。这是因为,月球的公转与自转时间是相同的,并不是月球没有自转。刹车时代或者不自转时代,地球上向着太阳的一边出现极昼另一边出现极夜,但是地球绕太阳公转还是缓慢地(如一年)把阳光送到地球的各个角落。具体情况可以参照下图:

2、人类真能让地球停止转动吗?

地球的转动能是2.24E29焦耳,按小说里每个行星发动机通过重核聚变能够产生150万亿吨的推力(而现在的航天飞机的推力大约在2000万牛顿,也就是未来的推力大约是现在推力的100亿倍)。按苟利军教授(中国科学院国家天文台研究员、中国科学院大学天文学教授)计算,150万亿吨推力应用到地球质量上,产生的加速度是0.000000025 (或者2.5E-8)米/秒2。地球自转赤道附近的转动速度大约就是每秒460米。如果能够持续不断的产生反推力,那么也需要218569天(大约600年)的时间才能够让地球停止。小说里有一万二千个行星发动机当中有一部分是位于赤道之上用于减速的,如果数量可以达到100左右的话,那么就可以在相对比较短的时间用来停止地球转动。不过必须要求这些发动机是持续不断并且提供相同的反推力。所以我们看到这个难度可是非常的高,对于地球人类几乎是不太可能做到的事情。

3、停止自转的地球将会发生什么?

在地球转动的时候,因为离心力的缘故,作为液态的海洋会朝向赤道附近聚集,所以一旦地球停止转动,这些水会向两极流动,从而造成大陆被淹没。根据美国ESRI公司的动画模拟,最终几乎所有的大陆都会被淹没,只剩下赤道附近的一圈超级大陆凸显出来,如果人类要想继续在大陆上生存下去的话,这里将会是唯一的一个希望。

可以说在大自然在宇宙面前,人类是无比渺小。敬畏大自然,敬畏时光。

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