看懂大片《流浪地球》必知10大知识点，看似烧脑，其实易懂！（流浪炮弹）

大年初一上映的《流浪地球》口碑炸裂了，刚刚反超《疯狂外星人》，逆袭成为春节电影档票房冠军。这部电影是根据《三体》作者刘慈欣的同名小说改编而成，讲述了太阳将变成红巨星，人类驱动地球逃离太阳系的故事。

作为一名科幻迷和大刘的忠实粉丝，小编第一时间慕名去电影院观看了影片。可以这样说，整部电影气势恢宏，好看到爆，全程无尿点，直到放映结束影院内都无人离席。

不过走出电影院，小编听到很多人一直在讨论影片中的剧情，其中不乏各种疑问。今天我们也来盘点一下电影《流浪地球》没有交代清楚的10点科学知识！这些知识点看似烧脑，其实简单易懂！

疑问一

太阳“氦闪”是什么现象？为何如此可怕？

整部电影的背景设定是，太阳演化末期会变成红巨星，吞噬掉行星，人类需要驱动地球逃离太阳系。电影中也反复提到一个天体物理学名词“氦闪”，我们来具体介绍一下。

太阳是以内部氢核聚变方式向外发光发热的，当内部的氢元素消耗得差不多的时候，内部的高温高压会激发氦元素的聚变，这个时候的太阳就会发生氦闪，说白了就是太阳老了，自爆了。

原著：“太阳内部氢转化为氦的速度突然加快，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内传遍整个太阳内部，由此产生一次叫氦闪的剧烈爆炸”。

意思就是太阳加速衰老，氦闪之后，太阳将变为一颗巨大但暗淡的红巨星，结果爆炸之后还膨胀了，到时候体积庞大到能把地球都吞了。

事实上用不着太阳吞地球，氦闪之时地球已被汽化了。这就是《流浪地球》中给地球装发动机的原因。

我们的太阳已有近50亿年的年龄，天文学家们估计太阳还有50到70亿年的寿命。将在12亿年后发生首次氦的融合，估计那时候人类要么死绝了，要么早跑了。

疑问二

移动地球有多难？如何逃离太阳系？

这是电影对原著设定最大的“省略”之处。你以为装上万座核聚变发动机就可以让地球直线逃离吗？并不是，行星这样的“越轨”，也要符合轨道动力学，太阳也是有引力的，所以会用到变轨加速。

因为地球发动机没那么大劲儿，它只能给地球很小的加速度，不能把地球一下子推出太阳轨道，在地球离开太阳前，还要绕着它转15个圈！在这15个圈中地球慢慢加速。而且速度越快，这圈就越扁，所以地球有时离太阳会很远，有时候会很近。

原著中当地球运行到近日点的时候，就会有地球要被太阳吞并的阴谋论，导致全球人心惶惶，东半球大陆上草木生烟。电影开场一家人在海边的场景，电影世界观中是地球启航之前的故事，而在原著中来源于地球运行到远日点顶端那一天，地球人如同过年一样，因为这时地球距太阳最远，人们都有一种虚幻的安全感。

原著中塑造了一个对太阳感动恐惧的氛围，开始发生的时间，主角出生在地球刚刚停止转动之际。书中表示，地球光是“自转刹车”就用了42年，然后围着太阳绕圈加速。地球刹车之后，围绕太阳的转圈，到第15个公转轨道时，最后一次通过近日点时候，主角已经结婚了，东半球将迎来两千五百年的黑夜，然后在远日点才到达了木星轨道。

电影对此进行了省略，直接营造了一个装上发动机的地球被木星捕捉的场景，至于地球之前的故事，无需多言一笔带过，做到了最大的简化，不过想想上述内容很难用电影展示。

疑问三

“引力弹弓”是怎么回事儿？

电影中有一处让人难懂之处，地球为什么会被木星引力捕捉，这里就是引力弹弓效应。

引力弹弓（又名引领助推）就是利用行星的重力场来给太空探测船加速，将它甩向下一个目标，也就是把行星当作“引力助推器”。

这有点类似离心力，以飞行器为例，飞往内行星，朝向太阳就可以获得加速度；而飞往外行星的飞行器，就算有着火箭助推器，由于是背向太阳飞行的，要抵抗太阳引力，故其速度会逐渐降低。

（这也是原著中为什么地球要绕太阳15个圈，而且“圈”越来越扁的原因，否则速度不够，根本到达了不了木星轨道）

所以在飞行器朝着内行星飞时（如金星，水星不行，因为这行星没有大气层），是要利用该原理减速。

而朝着外行星飞时，是要加速。飞行器第一次从远距离接近行星时，在轨道速度之下，利用火箭助推器，最终产生超越轨道速度的动能，产生的运动效果就像该飞行器被行星反弹开了。

这一连串动作，叫做行星引力辅助变轨。通俗的来说，假如轨道行星是一个黑帮老大，跟上我的速度才能入伙，来了之后就老老实实当我的小弟（卫星），一旦你速度太快超了我，就赶紧滚，有多远滚多远……

人类历史上很多飞行器都是这样完成的，比如水手10号，它于1974年2月5日经过金星，经过引力助推减速之后到达水星，否则因为太阳引力，速度太快就直接“跑过了”。还有卡西尼号探测器，两次飞掠过金星，之后又途经地球、木星，最终才到达了土星。

《流浪地球》把飞行器换成了地球，原理不变，只是要想让地球发动机助推器产生的动能完全超越太阳引力，就必须借用木星这个大块头，把地球反弹出去。

疑问四

木星引力有多厉害？

木星的引力比地球强2.5倍，因为体积太大，能够牵引太阳系包括地球在内的其它行星，这意味着木星将与地球和地球轨道发生交互作用，比如地球四季就是因为木星引力的作用。感谢木星巨大的引力，使得很多小行星和彗星的轨道在木星引力的作用下发生偏转，保护地球免受撞击。

电影中的原理，就是要利用木星的引力把地球吸过去，只要飞得足够快，并且算好角度，就会得到巨大的加速力：“我们的星球也在木星表面拉起了如山的液氢和液氦的巨浪。这时，木星巨大的引力正在把地球加速甩向外太空。”

可惜问题就出在了“没有算好”，原因还在于速度不够，没跑成功。就像月球一样，人家原本没打算成为地球的卫星，就因为被地球引力“捕捉”到了，才成为地球的卫星。但电影中的问题比较严重，因为木星引力太大，地球距离木星太近，差点超越洛希极限。

疑问五

地球为何会被木星撕裂？“洛希极限”是什么？

影片中，当推动地球前进的行星发动机发生故障时，地球离木星越来越近，即便后来发动机恢复运转，但仍然无济于事，地球仍然在接近木星。地球人陷入了绝望之中，到了该吃吃该喝喝的状态。如果地球越过木星的洛希极限距离时，木星的潮汐力就会把地球撕碎！在千钧一发之际，人类靠点燃木星和地球氧气混合气体的方法，成功把地球推离危险轨道。

电影中没有解释什么是“洛希极限”，这个词听上去高深莫测，但其实很简单。洛希极限是指当行星与卫星距离近到一定程度时，潮汐作用就会使天体本身解体分散。

举个例子，地球和木星的距离为洛希极限时，地球自身的重力和木星造成的潮汐力相等。如果它们的距离少于洛希极限，地球就会倾向碎散，继而成为木星的环，没错，土星的环就是这样来的。

它以首个计算这个极限的人爱德华·洛希的名字命名。

所以，地球飞过木星的时候，不能靠的太近，太近了超过洛希极限，地球就会崩了。但是离太远的话，引力又不太够，会达不到冲出太阳系的第三宇宙速度。只能拐回来继续绕太阳，所以冒险接近木星，是地球*出太阳系的唯一一条路。（只要我跑的够快，木星能帮我让太阳抓不到我）

原著中，离开木星时，地球已达到了逃逸速度，它不再需要返回潜藏着死亡的太阳。

可见，洛希极限就是末日的临界点，在电影中充当了电影中常见的“倒计时爆炸”功能，知道这一点足矣。

疑问六

发动机熄火地震的原因是什么？

地球发动机熄火是电影的原创，翻遍原著我也不记得有发动机熄火的时候（只是说了过小行星带，损失了一部分发动机：“西半球的地球发动机已被陨石击毁了三分之一”）。

但这个原创并非信手拈来，造成地球发动机大面积停机的原因之一，是因为木星的磁场和辐射相当的强大，造成地球上所有的电子仪器在木星强大的磁场和引力下全部失灵，这是原著没有涉及到的地方。

地震原著中有解释，由于地球发动机产生的加速度及运行轨道的改变，地核中铁镍核心的平衡被扰动，其影响穿过古腾堡不连续面（是地幔与地核的分界面），波及地幔，大陆地热溢出，地震火山横行，这对于人类的地下城市是致命的威胁：“第六次变轨周期后，在各大陆的地下城中，岩浆渗入灾难频繁发生。”

原著中，主角老妈就是这样被岩浆夺取了生命。而电影中，也是采用了原著中的设定，地球变轨加速后会导致地热溢出，那么临时减速“停车”同样会致使类似的效果，这里逻辑没有问题。

疑问七

片尾恐怖又震撼的火流星是怎么回事？

电影结尾，点燃木星大气，使地球获得巨大反冲能量，达到木星逃逸速度，这个设定也是电影原创，但致敬了原著。

原著中，地球穿过小行星带，地球舰队需要反物质炸弹炸掉轨道上的小行星：“反物质炮弹不断地击中小行星，湮灭的强光此起彼伏地在漆黑的太空中闪现”。而被炸碎的小行星，会以火流星的形式落到地球。（原著中这段内容是爱情主题）

电影结尾点燃木星大气的反冲能量，特效效果就是火流星们拖着长长的火尾划破长空，给人一种恐怖的美感。原著中主角的父亲也是在这里去世的：

“在清除地球航线上的小行星的行动中，一块被反物质炸弹炸出的小行星碎片击中了父亲的单座微型飞船。”

疑问八

流浪地球的目的地—比邻星，人类为何选择它？

稍有天文常识的人都知道，距离太阳系最近的恒星是“比邻星”，只有4.2光年，4.2光年对于我们来说也是巨大的空间尺度了，要知道1光年大约等于9.5万亿公里。

图中描绘了比邻星恒星系统中三颗恒星的关系，以及在比邻星周围发现的一颗行星。

比邻星所在的恒星系统其实是包含了三颗恒星。三颗恒星肉眼是无法分开的，看起来就像是一颗恒星。由于这三颗星是半人马座最亮的星点，因此称为“半人马座α”星。半人马座α星是由两颗太阳大小的恒星相互围绕公转，外加一颗相对距离较远的“比邻星”组成。这个恒星系统也是刘慈欣《三体》小说的切入点。实际上，这样的三体系统是稳定的，不会出现《三体》中所描述的“恒纪元”和“乱纪元”。

在2016年，欧洲南方天台发现一颗行星围绕比邻星公转，该行星距离比邻星约0.05个天文单位（750万公里），质量相当于地球的1.3倍。令人兴奋的是，该行星可能处于比邻星的宜居带上。“宜居带”是指行星距离恒星远近合适的区域，在这一区域内，恒星传递给行星的热量适中，既不会太热也不太冷，能够维持液态水的存在。但由于比邻星是一颗红矮星，能量输出不太稳定，经常有大的爆发现象，可能并不适合生命在其周围生存。

比邻星一直是人类设想的星际航行的首选目的地。

2016年4月12日，著名的俄罗斯投资人尤里·米尔纳宣布了“突破摄星计划”。霍金还亲临现场为该计划站台助威。

“突破摄星”计划的光帆飞行器需要强劲的地面激光阵列供能。

该计划设想在地面上建设激光阵列，然后利用激光产生的光压推动极薄、极轻的光帆高速前进，在200万千米的距离上完成加速过程，并使光帆的速度达到光速的20%！以这样的高速奔向离太阳系最近的比邻星所在的恒星系统仅需20年。

光帆携带一个厘米大小的芯片，小小的芯片上面集成有核电池、微处理器、导航系统、通信系统、以及高清相机等等，真可谓是“麻雀虽小，五脏俱全”，是一枚真正的探测器。为了节约加速能量，光帆和芯片的质量限制在克量级。光帆和微芯片的组合体可以成群地运行在地球轨道上，等待激光阵列的加速一个个奔向深空。

当然，这个激进的设想给当前人类的科技水平提出了很大的挑战！激光器的连续输出功率要求为100吉瓦（1亿千瓦），相当于五个三峡水电站的输出功率。这样强大的激光对光帆来说简直是噩梦，在承受极大光压的同时，还要承受极高的温度。抵达目标后，微芯片探测器想要把信息发回4.2光年之遥的地球并接收难度极大，因为芯片的发射功率实在有限。

疑问九

地球逃亡具体分成哪几步？

人类带上地球的逃亡之旅，听上去简单，实际上就是“我们的征途是星辰大海”，电影的故事实则沧海一粟。