【流浪地球】自地球发动机加速浅谈科幻小说里的数据

《流浪地球》已播出一段时间了，诸多不科学之处盘点已现。但仍有许多人尚未分清电影中的“设定”和“不科学”，仍抓着一些蝇头细节不放，尤其是一些数据。那么今天我们就真用笔杆子算一算，科幻和现实的差距。

就以行星发动机为例。

我们先要获得一些数据，例如地球公转速度V1=3*10^4m/s，地球质量m1=6*10^24kg，地球公转轨道半径r=1.5*10^9km，木星质量m2=2*10^27km，轨道半径R=8*10^9km，太阳质量M=2*10^30kg，万有引力常量G=6.67*10N*m^2/kg^2（数据来源于百度百科，个人进行约算）

现在我们来计算，假使地球上木星轨道，需要多大的能量

先来排除木星引力的干扰。根据万有引力公式F=GMm/r^2，可以列出等式F木=Gm1m2/r1^2=F万=GMm1/r2^2   (r1+r2=R)算出木星和太阳的引力平衡点。不必真正去算。我们整理该式，可以得到r2^2/r1^2=M/m，约为10^3。开根可以得到r2/r1约为31.62，在估算上可以忽略。进而判断引力可以忽略。

然后来算地球在木星轨道上的引力势能。通过E=-GMm/r可得地球引力势能为66.7N*m^2/kg^2 * 2*10^30kg * 6*10^24kg / 8*10^12m，约为 -10^44J

再计算地球在地球轨道上的能量。为E势+E动= -66.7N*m^2/kg^2 * 2*10^30kg * 6*10^24kg / 1.5*10^12m + 0.5 * 6*10^24kg * 9*10^8m^2/s^2，其中E势约为-533.6*10^42J，E动约为2.7*10^33J，差了11个数量级，忽略不计

所以上木星轨道的能量差就约为4*10^44J。相较之下，行星发动机做了多少功呢？

单个行星发动机为150吨推力（以原著中的华北794号发动机为例）。所有行星发动机共计1万2千个（原著数据），那么推力就是1.8*10^17kg。以牛顿运动公式F=am计算，加速度a=1.8*10^18N / 6*10^24kg =3*10^-7m/s^2

原著中写到，加速时代经历了15年来到木星，来进行第一次引力弹弓。15年约有4.73*10^8s，那么就是加速了1.419*10^2m/s（低于公转速度）。增加的动能也不过1.2*10^29J，和4*10^44J差了15个数量级

单一个数据就差了10^15这个天文数字，可见和科幻较真真的没有必要。你管他行星发动机多大推力呢？你管他地球什么时候解体呢？科幻和科学总是有着差距，小说和现实终归是有不同。科幻电影，更多是看特效。而科幻小说，看的更多是幻想。

所以与其较真这些差了海了去了的不靠谱数据，不如去反思这个科幻电影、科幻小说所带来的启示。太阳如果真的毁灭了，应该如何应对？是像原著飞船派受困于人工生态的不成熟？还是像地球派带着地球去流浪？民众探测数据与政府探测数据的不符，导致了地球的叛乱，以及地球的险些毁灭。在煽动之下，如何去进行正确的抉择？在所有人都放弃地球的时候你是否应该放弃？在大多数人都否定你的想法时你是否该否定？……

那么多的问题你想清楚了吗？即使除了人问问题、政治问题之外，科学上的发展问题尚有许多，比如像行星发动机的可控核聚变、人类的休眠、小型核燃料电池、对太阳内核的探测……

辣么多辣么多的电影、小说想要带给你的问题你都不去考虑，反而去大加攻伐大刘一拍腿写下的数据、郭导一拍脑袋想来的数据，你们可是有够闲（摊手）

（本人高中生，所以运算之中都用的高中公式。如有错误请多指教，谢谢）

（封面来源：av43592627）