《流浪地球》電影中的科與幻

春節期間上映的電影《流浪地球》以“硬科幻”的特點收獲大量好評。“硬科幻”，即具有嚴謹科學底蘊、基于科學原理的科幻作品。那么，這部電影中哪些說法具有較強的科學基礎，哪些說法現在還只是幻想？

引力彈弓效應

依照影片中描述的“流浪地球”計劃，人類給地球安裝上萬座巨大的重元素聚變發動機，它們被稱作行星發動機，推動地球逃離年邁的太陽，飛往最近的恒星——比鄰星。

但地球是個龐然大物，平均半徑6371公里，質量超過59萬億億噸。要讓它飛往比鄰星，需要脫離太陽引力，只靠人造的發動機還不夠，于是電影里讓它借助木星的“引力彈弓”。

木星體積大約是地球的1300倍，當地球靠近木星時，會被其強大的引力吸引，從而加快行進速度。由于木星也在繞太陽公轉，在天體的互相影響中，最后地球會被木星像拋球一般拋出去，從而達到脫離太陽系所需速度。這就是引力彈弓效應。

引力彈弓效應不是新發現，蘇聯在1959年發射的“月球3號”探測器就利用了引力彈弓效應。在精確計算后利用天體的引力彈弓效應，可以在不消耗航天器本身能量的情況下，改變航天器的速度和前進方向，幫助航天器抵達目標。

在人類的航天征程中，引力彈弓效應的應用已十分廣泛。首個進入星際空間的人類探測器“旅行者1號”在飛離太陽系前，就曾多次借助引力彈弓效應；“帕克”太陽探測器也曾7次借助金星的“引力彈弓”而逐漸逼近太陽，最終成為史上最靠近太陽的航天器。

洛希極限

影片中，地球由于接近洛希極限，導致行星發動機發生故障，地球即將解體墜入木星，人類面臨滅頂之災。

這里提到的洛希極限是指天文學中一個特殊的距離，如果一個天體與另一個天體離得太近，以至于后者的潮汐力可以將前者撕碎，這個距離就被稱作洛希極限。這個距離極限值是由法國天文學家洛希首先計算出的，因此稱為洛希極限。

地球與木星之間的洛希極限是科學上可計算的，但讓地球靠近木星到如此近的程度，還只能算是幻想。那電影中為什么要靠這么近呢？

依照電影中的計劃，人類原本想要利用木星的“引力彈弓效應”，如果離得太遠的話，就不能“借”到足夠的力，達不到沖出太陽系的速度。太近不行，太遠也不行，這個問題需要科學家精確的計算，也給了影視作品發揮的空間。

重元素聚變發動機

科幻小說中，經常會提到解決能源問題的終極手段——聚變。在電影《流浪地球》中，為了推動地球離開太陽系，人類在地球上建造了上萬座高聳入云的重元素聚變發動機，單個發動機通過重元素聚變能夠產生150萬億噸的推力。

目前人類已經實現的聚變是氫彈，它利用氫同位素聚變釋放出能量，有巨大的威力。但氫彈的能量是爆炸式釋放，目前人類還不能實現可控核聚變，即讓聚變產生的能量平穩輸出，一些相關裝置還處于實驗階段。

電影中，行星發動機的燃料不是氫，而是石頭。這不是說把石頭燒成石灰，而是石頭中的重元素發生聚變，從而釋放出巨大的能量，推動地球飛出太陽系。

這當然只是電影的想象。不過，所謂重元素聚變并不是空想。在宇宙深處有不少恒星“巨無霸”，內部就在進行著重元素聚變。

在未來，人類如果能夠掌握從重元素聚變中穩定獲取能量的技術，或許真能夠徹底解決能源問題。