本篇文章给大家谈谈揭秘《流浪地球》：刘慈欣、吴京带你探索电影中的科学精髓，以及对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。
本文审稿人：刘慈欣，高级工程师、科幻作家、中国作家协会会员、小说家《流浪地球》作者、电影制片人
春节期间，电影《流浪地球》好评如潮。这部改编自刘慈欣小说《流浪地球》的同名电影，历时四年才来到观众面前，仿佛人们已经等待了几个世纪。
该片除了刘慈欣监制外，还有吴京、李光洁、吴孟达等演员配角。看过的观众纷纷表示“稳”！
作家韩松写道：“很多人看了都哭了。”
演员徐峥直接给予最高评价：
显然，为了打造中国第一部真正的硬科幻电影，剧组做了大量的功课。整部电影对太空、航天、机械等都有丰富的表现，无论你是否是科幻迷，这都是一部值得看两三遍的电影！
硬科幻小说的魅力何在？或许它能跳出故事本身，让我们对生活有不同的思考。现实中，《流浪地球》真的可能吗？明明知道接近木星很危险，为什么地球还要走这条路呢？
带着各种各样的疑问和思考，让我们一起努力探知科学的秘密吧！
为什么要去木星？
故事的背景是这样的：太阳正在迅速老化和膨胀，太阳系已经不再适合人类生存，于是人类为自己选择了新的家园，——比邻星（半人马座的三颗恒星）。
比邻星是一颗像太阳一样的恒星，但它的质量只有太阳的八分之一。
地球是一个巨大的东西，半径为6371公里，重量为59万亿吨。但人类已经建造了同样巨大的行星发动机，足以在大约五年内推动地球达到逃逸速度（远离太阳引力的最低速度）。
行星发动机示意图
但这个速度还远远不够。比邻星（半人马座中的三颗恒星）距地球4.3 光年。如果以逃逸速度航行，需要77000年才能到达。这实在是太长了！
即使行星发动机继续加速，达到光速的百分之一仍然是不可能的。于是人类想到利用木星的“引力弹弓”，让地球以零成本改变方向、增加速度，最终到达比邻星。
那么为什么行星发动机不能加速到光速的百分之一呢？这是因为行星发动机的能量来自于“重元素聚变”。
重元素聚变有哪些限制？
所谓的重元素聚变并不是什么新鲜事。宇宙深处有很多“巨”星，内部正在进行重元素的聚变。
重元素聚变的质能转换效率相当低。最乐观的估计是，地球要达到逃逸速度，必须燃烧70亿吨石头，相当于挖开全球40米地面作为燃料；要达到光速的百分之一，地壳必须被切断。一半。
如果你无法靠自己的力量推动地球，那么你可以借助精密的轨道计算，利用——万天文尺度的引力。于是人类把目光投向了木星，这就是电影前半部分发生的事情。
木星的引力弹弓怎么了？
航天中存在引力弹弓现象。利用它，航天器可以改变方向、提高速度，以零消耗、低成本到达目标轨道。
引力弹弓通常发生在一对重量相差很大的天体之间。这里我们以木星（红球）和地球（蓝球）为例，如图a和b所示。
地球以速度V接近木星，而木星以速度U在轨道上运行
图重力弹弓示意图
距离足够近后，地球被木星引力抓住并拉动，优雅地转了半圈，然后像铁饼一样被扔了出去
图b 重力弹弓示意图
感谢木星作为人类天梯的奉献，地球得到了木星的轨道速度U，叠加在原来的速度V上，速度增加到U+V。地球的速度和能量增加了，但它没有消耗任何燃料就奔向新家。
但如果它改变轨道距离巨行星太近，这次“观光之旅”就不会很愉快了。
当木星接近时，行星发动机大量失速
当地球接近木星时，人类突然遭遇巨大危机：数千个行星发动机故障失速、全球地震、火山爆发、岩浆吞噬地下城市……
图中红线就是长城
为什么数千台发动机同时熄火？为什么地震和火山会在这个时候来凑热闹呢？这一切灾难的根源就是“罗氏极限”。简而言之，地球离木星太近了。如果距离太近会发生什么？
超过罗氏限量时会发生什么？
罗希极限是天文学中的一个特殊距离。当两个天体距离接近罗希极限时，它们往往会被“潮汐力”撕裂。
计算表明，如果地球与木星的距离小于10.3万公里，大气层就会在潮汐力的作用下脱离地球；如果距离小于74,400公里，整个地球就会被撕裂。
潮汐力有多么可怕。我们以茶壶和茶杯为例：
图c 用于演示潮汐力的茶杯
我们在杯壁的顶部倒一些水，让它在重力的作用下滑向杯底。越接近杯底，水滴就会被拉伸得越来越长，最后被拉伸到撕裂的极限。这个极限可以认为是这个茶杯对水滴的“罗氏极限”。
木星的引力场其实就是这样一个“茶杯”。地球的尺寸非常大。当它接近木星时，靠近木星一侧的引力会比远离木星的一侧大得多，因此它会像水滴一样逐渐被撕裂。
《流浪地球》 电影中，地球已经达到土木的“流体罗希极限”（土木距离为103000公里）。在这里，液体和气体不再受到地球引力的束缚而倾向于逸出；而岩石凭借其本身的硬度勉强能坚持一段时间
图d 土木流体罗氏极限模拟（二维简化模型）
距离木星越来越近，地球将进入木星的“刚性罗希极限”（地球与木星的距离约为74400公里）。在这里，即使是坚硬的岩石也会被重力差异撕裂，地球彻底解体
图e 土木刚体罗氏极限模拟（二维简化模型）
你可以想象《流浪地球》人类面临的绝望。如果离木星太近，它就不起作用，因为它会被潮汐力撕裂；如果你离木星太远，它就不起作用，因为你无法借助引力弹弓改变它的轨道……
好的科幻小说对科学具有指导意义
由于时间和篇幅的限制，这里只能讨论《流浪地球》中两个关键情节的科学背景。其实电影里涉及到很多科学知识，设置很详细，和剧情融合度很高。
最重要的是，他们提出了很多值得思考的问题。从这个角度来说，一部好的科幻电影确实能够打开观众尤其是孩子们的想象力和好奇心。好的科幻作品，尤其是硬科幻，对科学有比较强的指导意义。
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用户评论
想真正理解这部电影的厉害之处，那可得从里面的原理开始看啊！
有16位网友表示赞同！
期待这次解读能让我对《流浪地球》的科技更了解。
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刘慈欣老师的脑洞总是很厉害，吴京也拍出了超精彩的效果。
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除了视觉效果，它还有更深的意义啊！
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喜欢科幻电影，这次要去看看《流浪地球》背后的科学道理。
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终于可以解开那些科技细节了！
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感觉看电影的时候好多地方都没太理解，现在有机会补补课了。
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这篇文章应该很专业，对科幻爱好者很有帮助！
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刘慈欣的作品总是充满未知感和思考的，期待看到他的解读。
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《流浪地球》不仅仅是一部视觉盛宴，更是一个思想实验。
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吴京导演把特效和故事融合得很好，现在想更深入了解一下电影背后的技术。
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看电影的时候很容易被特效吸引，但其实更重要的是剧情和内涵啊！
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这篇解读应该能让我对《流浪地球》有新的感悟！
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科幻电影不仅好看，还可以让人了解到一些科学知识。
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想成为更懂科技的人，这篇文章可以帮我实现目标！
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这部电影的特效确实很厉害，这次有机会探索一下背后的科技原理。
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对《流浪地球》有很高的评价，期待这篇解读能让我更深入了解这部电影的奥妙之处。
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