#流浪地球2##科普# 新年好呀。要说今年大年初一有什么值得庆祝的事,相信热爱物理的你们会脱口而出——《流浪地球2》上映了。我刚刚从电影院出来,确实是一部不错的科幻片。
这里先给不了解故事背景的读者讲讲设定。按照电影制作手记[1]和预告片所展示的故事线:早在1977年,就有天文学家根据太阳活动历史记录推测太阳核心聚变加速;2026年,爆发了超过G5等级的太阳风暴,国际开始重视氦闪危机,并逐渐形成乘坐飞船逃离的飞船派和带着地球流浪的地球派;2030年,地球派方案被采纳,开始建造推动地球的行星发动机;2039年,刹车时代,通过发动机停止地球自转;2042年,逐月计划启动;2044年,太空电梯危机;2058年,月球坠落危机;2065年,地球停转,推进发动机点火,进入加速时代;2075年,木星引力危机;2078年,太阳氦闪危机。
我们先从整个故事的动机,也就是太阳急速膨胀老化,即将氦闪说起。
1. 氦闪:太阳为什么会老化?
我们的太阳正处于青壮年时期,天文上称为主序星阶段。它大约四分之三是氢,四分之一是氦,还含有少量的氧、碳、氖、铁。太阳发光发热的能量来源,主要是它里头的氢在发生聚变,每4个氢1(质子)会聚变成一个氦核,这被称为质子-质子链反应。
太阳的内层高温高压,可以聚变生成氦,而外层环境不够高温高压,氢无法聚变。由于太阳的质量较大,内层生成的氦会被引力困住而出不去,外层的氢又进不到内部。所以,当太阳内层的氢被耗尽,全部变成氦时,内层聚变产生的热能就抵抗不了引力,从而坍缩。
但这并不意味着太阳会缩小,因为坍缩后的内层会变得更热,使外层的氢升温并点燃聚变反应,这一下反而让太阳膨胀上千倍,表面甚至可以达到金星轨道的位置。此时,太阳进入红巨星阶段。红巨星一般会持续10亿年。在红巨星的末期,太阳内核温度可高达一亿度,足以点燃氦聚变成碳氧的核反应,这称为氦闪。
所以,按目前的恒星理论,早在氦闪之前,太阳就会膨胀变成红巨星,把地球上的生命烤熟。
按目前的理论估计,太阳能在主序星阶段持续110亿年,而今太阳才50亿岁,大可不用担心它会膨胀老化。
2. 行星发动机:重核聚变可行吗?
为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大。
作为硬核科幻迷,我们在半年前就估算过地球流浪的第一步——刹住自转该如何进行了(如何让太阳从西边升起)。我们假设发动机采用的是老航天喜爱的工质推进方案,并假设发动机能把工质以第二宇宙速度11.2km/s喷出,然后算算看这需要多大的功率。
按照电影制作手记里规划,人们花了26年完成刹车,但原著小说里是花了42年才完成的,这里我们采用小说的时间。经过计算[2],两千台转向发动机需要每秒总共喷出733.6亿吨工质,平均功率达到4.6×10^21W。
你可能对这个数没什么概念,我打个比方,这相当于它一秒钟就要消耗2021年一整年全球发电量的45倍。对照目前的工程技术,这是2000亿个三峡发电站的装机容量,或5750亿个核裂变电站机组(以目前装机容量最大的柏崎刈羽核电站为计量单位)。但对于太阳来说,这又只不过是它辐射功率的十万分之一。
换算下来,发动机的总推力要达到8.21×10^17N,所以单台发动机的推力要达到410亿吨。但是,原著和电影都设定一台发动机的推力是150亿吨[1],保险起见,我建议把这个设定再往上翻两倍。
发动机启动会产生巨量的热,所以在计划伊始,地表温度会上升到七八十摄氏度,两极冰川融化,加上自转停转引起的潮汐,一些临海城市会被淹没。
这里先给不了解故事背景的读者讲讲设定。按照电影制作手记[1]和预告片所展示的故事线:早在1977年,就有天文学家根据太阳活动历史记录推测太阳核心聚变加速;2026年,爆发了超过G5等级的太阳风暴,国际开始重视氦闪危机,并逐渐形成乘坐飞船逃离的飞船派和带着地球流浪的地球派;2030年,地球派方案被采纳,开始建造推动地球的行星发动机;2039年,刹车时代,通过发动机停止地球自转;2042年,逐月计划启动;2044年,太空电梯危机;2058年,月球坠落危机;2065年,地球停转,推进发动机点火,进入加速时代;2075年,木星引力危机;2078年,太阳氦闪危机。
我们先从整个故事的动机,也就是太阳急速膨胀老化,即将氦闪说起。
1. 氦闪:太阳为什么会老化?
我们的太阳正处于青壮年时期,天文上称为主序星阶段。它大约四分之三是氢,四分之一是氦,还含有少量的氧、碳、氖、铁。太阳发光发热的能量来源,主要是它里头的氢在发生聚变,每4个氢1(质子)会聚变成一个氦核,这被称为质子-质子链反应。
太阳的内层高温高压,可以聚变生成氦,而外层环境不够高温高压,氢无法聚变。由于太阳的质量较大,内层生成的氦会被引力困住而出不去,外层的氢又进不到内部。所以,当太阳内层的氢被耗尽,全部变成氦时,内层聚变产生的热能就抵抗不了引力,从而坍缩。
但这并不意味着太阳会缩小,因为坍缩后的内层会变得更热,使外层的氢升温并点燃聚变反应,这一下反而让太阳膨胀上千倍,表面甚至可以达到金星轨道的位置。此时,太阳进入红巨星阶段。红巨星一般会持续10亿年。在红巨星的末期,太阳内核温度可高达一亿度,足以点燃氦聚变成碳氧的核反应,这称为氦闪。
所以,按目前的恒星理论,早在氦闪之前,太阳就会膨胀变成红巨星,把地球上的生命烤熟。
按目前的理论估计,太阳能在主序星阶段持续110亿年,而今太阳才50亿岁,大可不用担心它会膨胀老化。
2. 行星发动机:重核聚变可行吗?
为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大。
作为硬核科幻迷,我们在半年前就估算过地球流浪的第一步——刹住自转该如何进行了(如何让太阳从西边升起)。我们假设发动机采用的是老航天喜爱的工质推进方案,并假设发动机能把工质以第二宇宙速度11.2km/s喷出,然后算算看这需要多大的功率。
按照电影制作手记里规划,人们花了26年完成刹车,但原著小说里是花了42年才完成的,这里我们采用小说的时间。经过计算[2],两千台转向发动机需要每秒总共喷出733.6亿吨工质,平均功率达到4.6×10^21W。
你可能对这个数没什么概念,我打个比方,这相当于它一秒钟就要消耗2021年一整年全球发电量的45倍。对照目前的工程技术,这是2000亿个三峡发电站的装机容量,或5750亿个核裂变电站机组(以目前装机容量最大的柏崎刈羽核电站为计量单位)。但对于太阳来说,这又只不过是它辐射功率的十万分之一。
换算下来,发动机的总推力要达到8.21×10^17N,所以单台发动机的推力要达到410亿吨。但是,原著和电影都设定一台发动机的推力是150亿吨[1],保险起见,我建议把这个设定再往上翻两倍。
发动机启动会产生巨量的热,所以在计划伊始,地表温度会上升到七八十摄氏度,两极冰川融化,加上自转停转引起的潮汐,一些临海城市会被淹没。
#流浪地球2##科普# 新年好呀。要说今年大年初一有什么值得庆祝的事,相信热爱物理的你们会脱口而出——《流浪地球2》上映了。我刚刚从电影院出来,确实是一部不错的科幻片。
这里先给不了解故事背景的读者讲讲设定。按照电影制作手记[1]和预告片所展示的故事线:早在1977年,就有天文学家根据太阳活动历史记录推测太阳核心聚变加速;2026年,爆发了超过G5等级的太阳风暴,国际开始重视氦闪危机,并逐渐形成乘坐飞船逃离的飞船派和带着地球流浪的地球派;2030年,地球派方案被采纳,开始建造推动地球的行星发动机;2039年,刹车时代,通过发动机停止地球自转;2042年,逐月计划启动;2044年,太空电梯危机;2058年,月球坠落危机;2065年,地球停转,推进发动机点火,进入加速时代;2075年,木星引力危机;2078年,太阳氦闪危机。
我们先从整个故事的动机,也就是太阳急速膨胀老化,即将氦闪说起。
1. 氦闪:太阳为什么会老化?
我们的太阳正处于青壮年时期,天文上称为主序星阶段。它大约四分之三是氢,四分之一是氦,还含有少量的氧、碳、氖、铁。太阳发光发热的能量来源,主要是它里头的氢在发生聚变,每4个氢1(质子)会聚变成一个氦核,这被称为质子-质子链反应。
太阳的内层高温高压,可以聚变生成氦,而外层环境不够高温高压,氢无法聚变。由于太阳的质量较大,内层生成的氦会被引力困住而出不去,外层的氢又进不到内部。所以,当太阳内层的氢被耗尽,全部变成氦时,内层聚变产生的热能就抵抗不了引力,从而坍缩。
但这并不意味着太阳会缩小,因为坍缩后的内层会变得更热,使外层的氢升温并点燃聚变反应,这一下反而让太阳膨胀上千倍,表面甚至可以达到金星轨道的位置。此时,太阳进入红巨星阶段。红巨星一般会持续10亿年。在红巨星的末期,太阳内核温度可高达一亿度,足以点燃氦聚变成碳氧的核反应,这称为氦闪。
所以,按目前的恒星理论,早在氦闪之前,太阳就会膨胀变成红巨星,把地球上的生命烤熟。
按目前的理论估计,太阳能在主序星阶段持续110亿年,而今太阳才50亿岁,大可不用担心它会膨胀老化。
2. 行星发动机:重核聚变可行吗?
为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大。
作为硬核科幻迷,我们在半年前就估算过地球流浪的第一步——刹住自转该如何进行了(如何让太阳从西边升起)。我们假设发动机采用的是老航天喜爱的工质推进方案,并假设发动机能把工质以第二宇宙速度11.2km/s喷出,然后算算看这需要多大的功率。
按照电影制作手记里规划,人们花了26年完成刹车,但原著小说里是花了42年才完成的,这里我们采用小说的时间。经过计算[2],两千台转向发动机需要每秒总共喷出733.6亿吨工质,平均功率达到4.6×10^21W。
你可能对这个数没什么概念,我打个比方,这相当于它一秒钟就要消耗2021年一整年全球发电量的45倍。对照目前的工程技术,这是2000亿个三峡发电站的装机容量,或5750亿个核裂变电站机组(以目前装机容量最大的柏崎刈羽核电站为计量单位)。但对于太阳来说,这又只不过是它辐射功率的十万分之一。
换算下来,发动机的总推力要达到8.21×10^17N,所以单台发动机的推力要达到410亿吨。但是,原著和电影都设定一台发动机的推力是150亿吨[1],保险起见,我建议把这个设定再往上翻两倍。
发动机启动会产生巨量的热,所以在计划伊始,地表温度会上升到七八十摄氏度,两极冰川融化,加上自转停转引起的潮汐,一些临海城市会被淹没。
这里先给不了解故事背景的读者讲讲设定。按照电影制作手记[1]和预告片所展示的故事线:早在1977年,就有天文学家根据太阳活动历史记录推测太阳核心聚变加速;2026年,爆发了超过G5等级的太阳风暴,国际开始重视氦闪危机,并逐渐形成乘坐飞船逃离的飞船派和带着地球流浪的地球派;2030年,地球派方案被采纳,开始建造推动地球的行星发动机;2039年,刹车时代,通过发动机停止地球自转;2042年,逐月计划启动;2044年,太空电梯危机;2058年,月球坠落危机;2065年,地球停转,推进发动机点火,进入加速时代;2075年,木星引力危机;2078年,太阳氦闪危机。
我们先从整个故事的动机,也就是太阳急速膨胀老化,即将氦闪说起。
1. 氦闪:太阳为什么会老化?
我们的太阳正处于青壮年时期,天文上称为主序星阶段。它大约四分之三是氢,四分之一是氦,还含有少量的氧、碳、氖、铁。太阳发光发热的能量来源,主要是它里头的氢在发生聚变,每4个氢1(质子)会聚变成一个氦核,这被称为质子-质子链反应。
太阳的内层高温高压,可以聚变生成氦,而外层环境不够高温高压,氢无法聚变。由于太阳的质量较大,内层生成的氦会被引力困住而出不去,外层的氢又进不到内部。所以,当太阳内层的氢被耗尽,全部变成氦时,内层聚变产生的热能就抵抗不了引力,从而坍缩。
但这并不意味着太阳会缩小,因为坍缩后的内层会变得更热,使外层的氢升温并点燃聚变反应,这一下反而让太阳膨胀上千倍,表面甚至可以达到金星轨道的位置。此时,太阳进入红巨星阶段。红巨星一般会持续10亿年。在红巨星的末期,太阳内核温度可高达一亿度,足以点燃氦聚变成碳氧的核反应,这称为氦闪。
所以,按目前的恒星理论,早在氦闪之前,太阳就会膨胀变成红巨星,把地球上的生命烤熟。
按目前的理论估计,太阳能在主序星阶段持续110亿年,而今太阳才50亿岁,大可不用担心它会膨胀老化。
2. 行星发动机:重核聚变可行吗?
为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大。
作为硬核科幻迷,我们在半年前就估算过地球流浪的第一步——刹住自转该如何进行了(如何让太阳从西边升起)。我们假设发动机采用的是老航天喜爱的工质推进方案,并假设发动机能把工质以第二宇宙速度11.2km/s喷出,然后算算看这需要多大的功率。
按照电影制作手记里规划,人们花了26年完成刹车,但原著小说里是花了42年才完成的,这里我们采用小说的时间。经过计算[2],两千台转向发动机需要每秒总共喷出733.6亿吨工质,平均功率达到4.6×10^21W。
你可能对这个数没什么概念,我打个比方,这相当于它一秒钟就要消耗2021年一整年全球发电量的45倍。对照目前的工程技术,这是2000亿个三峡发电站的装机容量,或5750亿个核裂变电站机组(以目前装机容量最大的柏崎刈羽核电站为计量单位)。但对于太阳来说,这又只不过是它辐射功率的十万分之一。
换算下来,发动机的总推力要达到8.21×10^17N,所以单台发动机的推力要达到410亿吨。但是,原著和电影都设定一台发动机的推力是150亿吨[1],保险起见,我建议把这个设定再往上翻两倍。
发动机启动会产生巨量的热,所以在计划伊始,地表温度会上升到七八十摄氏度,两极冰川融化,加上自转停转引起的潮汐,一些临海城市会被淹没。
大年初一民俗忌:洗头。我犯了这个禁忌,诡异事情立马发生了。
洗头要放在大年三十,可我昨天偏偏忘了。
今天早上起床后觉得头皮痒,让老妈帮我烧点热水洗洗。老妈不让,说是大年初一忌洗头。可是耐不住我坚持,她也就答应了。
我和她一起去门外抱柴火,我家是用柴火烧热水,家里还没装热水器。刚好碰到大妈来我家串门,大妈也劝我:谁家初一早上洗头?洗不得!
但也是耐不住我坚持要洗,她便邀请我去她家洗,她家有现成的热水。
我去她家后,直奔主题。接下来,注意我的行动轨迹。
我先去她家客厅搬了两个凳子,一个凳子放在洗浴间里,洗浴间有热水,我是要在洗浴间洗头的。
所以搬这第一个凳子的目的是,要把洗头盆放到凳子上面,这样洗起来比较方便。如果把洗头盆直接放地上,那我就需要蹲下来洗,很难受的。
第二个凳子放在洗浴间门口,搬这个凳子的目的是,放我脱掉的外套、发箍和擦头发的干毛巾
准备就位后,我就开始洗头了,洗完头直径去她家卧室吹头发,因为吹风机平时就摆放在卧室。
诡异的事情发生了
我吹完头发,到处找我的发箍,找不到了。没有发箍,我的头发短,容易遮盖到眼睛。
大妈家一共五口人,加上我六个人,全部出动,把我所活动过的客厅、放吹风机的那间卧室、洗浴间,这三个地方找了又找,我们六个人找了大概十几分钟。完全找不到。
而且我无比确定我是戴着发箍去大妈家的,大妈也无比确定,我去她家时,她看到我头上确实戴着白色发箍。
所以发箍不可能在我家,只能在大妈家。
在她家找不到,我就回自己家找,也确实没找到。
所以现在我基本断定,发箍不在这个物质世界了。
肯定是其他纬度的存有,比如精灵、小仙、小之类的把发箍拿走了。过一段时间,我相信发箍还会被他们送回来,要么送在我妈家,要么送在大妈家,要么送到几十公里之外我街上的家。
他们可能只是拿去玩了。发箍是白色的,上面镶的有亮闪闪的小钻,还蛮漂亮。
还有一点,因为发箍被我赋予了很多意义,我的每个发箍在我头上戴着,都有使命的。而这个物质世界的人,只看到我头上的发箍,看不到上面的灵气。我觉得,其他纬度存有肯定能看到。
就像一个玩具娃娃,你如果经常拜它,它很快就有了灵性,就不再是你当初买回来的娃娃了。东西也是,不能经常拜它。
我的发箍,我倒没去拜它。但是我每天看到或者摸到我的发箍,便知道发箍被我赋予的意义是,我要在这个物质世界,带着我的艾和愛闯出一片天地。
这个发箍是领头的意思,有点类似加冕,就是我的艾冠。所以我几乎每天都会戴,以提醒自己,不忘初心,牢记人间的使命,砥砺前行。
发箍每天接收我的这种意念,自然灵身不一般了。
这些其他纬度的存有,肯定看到发箍的灵身的特殊性,可能觉得好玩,就拿走了。
也怪我,谁让我非赶在大年初一上午就洗头呢?我起床后,也不想着吃早饭,着急忙慌先要洗头,我可太执着了哈哈哈。
就像我手上的这个银戒指,世人都以为我戴着是为了装饰和漂亮。其实我身上每一个装饰品都有特殊使命,戴着他们,我修行进步很快。
而且戴久了,他们真的灵性十足,我能感受到。只不过咱的肉眼看不到,这需要用心去感受,去对话。
我一写东西容易刹不住车哈哈哈,本来想着就写一小段感慨一下,一不小心又长篇大论了,那就结尾吧,祝大家新年快乐,前兔无量。
洗头要放在大年三十,可我昨天偏偏忘了。
今天早上起床后觉得头皮痒,让老妈帮我烧点热水洗洗。老妈不让,说是大年初一忌洗头。可是耐不住我坚持,她也就答应了。
我和她一起去门外抱柴火,我家是用柴火烧热水,家里还没装热水器。刚好碰到大妈来我家串门,大妈也劝我:谁家初一早上洗头?洗不得!
但也是耐不住我坚持要洗,她便邀请我去她家洗,她家有现成的热水。
我去她家后,直奔主题。接下来,注意我的行动轨迹。
我先去她家客厅搬了两个凳子,一个凳子放在洗浴间里,洗浴间有热水,我是要在洗浴间洗头的。
所以搬这第一个凳子的目的是,要把洗头盆放到凳子上面,这样洗起来比较方便。如果把洗头盆直接放地上,那我就需要蹲下来洗,很难受的。
第二个凳子放在洗浴间门口,搬这个凳子的目的是,放我脱掉的外套、发箍和擦头发的干毛巾
准备就位后,我就开始洗头了,洗完头直径去她家卧室吹头发,因为吹风机平时就摆放在卧室。
诡异的事情发生了
我吹完头发,到处找我的发箍,找不到了。没有发箍,我的头发短,容易遮盖到眼睛。
大妈家一共五口人,加上我六个人,全部出动,把我所活动过的客厅、放吹风机的那间卧室、洗浴间,这三个地方找了又找,我们六个人找了大概十几分钟。完全找不到。
而且我无比确定我是戴着发箍去大妈家的,大妈也无比确定,我去她家时,她看到我头上确实戴着白色发箍。
所以发箍不可能在我家,只能在大妈家。
在她家找不到,我就回自己家找,也确实没找到。
所以现在我基本断定,发箍不在这个物质世界了。
肯定是其他纬度的存有,比如精灵、小仙、小之类的把发箍拿走了。过一段时间,我相信发箍还会被他们送回来,要么送在我妈家,要么送在大妈家,要么送到几十公里之外我街上的家。
他们可能只是拿去玩了。发箍是白色的,上面镶的有亮闪闪的小钻,还蛮漂亮。
还有一点,因为发箍被我赋予了很多意义,我的每个发箍在我头上戴着,都有使命的。而这个物质世界的人,只看到我头上的发箍,看不到上面的灵气。我觉得,其他纬度存有肯定能看到。
就像一个玩具娃娃,你如果经常拜它,它很快就有了灵性,就不再是你当初买回来的娃娃了。东西也是,不能经常拜它。
我的发箍,我倒没去拜它。但是我每天看到或者摸到我的发箍,便知道发箍被我赋予的意义是,我要在这个物质世界,带着我的艾和愛闯出一片天地。
这个发箍是领头的意思,有点类似加冕,就是我的艾冠。所以我几乎每天都会戴,以提醒自己,不忘初心,牢记人间的使命,砥砺前行。
发箍每天接收我的这种意念,自然灵身不一般了。
这些其他纬度的存有,肯定看到发箍的灵身的特殊性,可能觉得好玩,就拿走了。
也怪我,谁让我非赶在大年初一上午就洗头呢?我起床后,也不想着吃早饭,着急忙慌先要洗头,我可太执着了哈哈哈。
就像我手上的这个银戒指,世人都以为我戴着是为了装饰和漂亮。其实我身上每一个装饰品都有特殊使命,戴着他们,我修行进步很快。
而且戴久了,他们真的灵性十足,我能感受到。只不过咱的肉眼看不到,这需要用心去感受,去对话。
我一写东西容易刹不住车哈哈哈,本来想着就写一小段感慨一下,一不小心又长篇大论了,那就结尾吧,祝大家新年快乐,前兔无量。
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