《流浪地球2》十大烧脑名词，你get了吗？

《流浪地球2》十大烧脑名词，你get了吗？

《流浪地球2》自大年初一上映以来，好评如潮，“氦闪”“洛希极限”“引力弹弓”到底是什么意思呢？五分钟带你get这些烧脑名词。

图源：新浪网

当一颗恒星度过它漫长的青壮年期步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段，根据恒星质量的不同，历时只有数百万年不等，这与恒星几十亿年甚至上百亿年的稳定期相比是非常短暂的。红巨星时期的恒星表面温度相对很低，但极为明亮，因为它们的体积巨大。之所以被称为红巨星是因为看起来的颜色是红的，体积又很大的缘故。变为红巨星的太阳体积变大数百万甚至一亿倍，将地球运行的轨道也吞没掉，那么如果，地球还在原先的轨道上运行的话，将只能在太阳的内部运行，也可以说是太阳将地球“吞到了肚子里”。

图源：新浪网

在流浪地球中，刘慈欣写道：“太阳氦闪爆发了，太阳最后一次把它的光和热洒向地球。地面上的冰结的二氧化碳干冰首先融化，腾起了一阵白色的蒸汽；然后海冰表面也开始融化，受热不均的大海冰层发出惊天动地的巨响；渐渐地，照在地面上的光柔和起来，天空出现了微微的蓝色；后来，强烈的太阳风产生的极光在空中出现，苍穹中飘动着巨大的彩色光幕……”

氦闪一般来说指的是较小质量的恒星在其演化末端的红巨星阶段时，核心区域爆发的非常短暂的热失控的快速氦聚变过程。大家都知道太阳是通过核聚变才发光发热的，它本身就是一个巨大的核聚变球体，只是目前消耗的原料都是氢元素，因为氢元素聚变所需要的温度在所有元素聚变中最低，目前太阳的内部最高温度大约是1,500万℃，但是随着时间的推移，氢元素的消耗同时会使氦元素增多，这些氦元素会聚集在太阳核心呈电子简并态，并逐渐推高太阳的内部温度，以至于最终达到氦元素也可以聚变的程度，而氦元素的聚变不像氢元素这么“温柔”，凑够一定的量，它就会“轰”地一下爆发，大量的氦元素几乎是同时聚变，形成规模巨大的爆炸，这就是氦闪。

图源：网易

比邻星是南门二（半人马座α）三合星的第三颗星，依拜耳命名法也称为半人马座α星C。它是离太阳系最近的一颗恒星（4.22光年）它是由当时担任约翰尼斯堡(Johannesburg)联合天文台(Union Observatory)的主管罗伯特·因尼斯(Robert Innes)于1915年在南非时发现的。

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。虽说是只有4.2光年，但是对于我们来说也是遥远不过的距离了，要知道1光年大约等于9.5万亿公里。如果用最快的宇宙飞船，到比邻星去旅行的话，来回就得17万年。在广袤的宇宙系统中，虽说是比邻也远在天涯。

图源：搜狗百科

核聚变（nuclear fusion），又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子，主要是指氘，在一定条件下（如超高温和高压），只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），中子虽然质量比较大，但是由于中子不带电，因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来，大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变，核聚变可能成为未来的能量来源。核聚变燃料可来源于海水和一些轻核，所以核聚变燃料是无穷无尽的。人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。

“每座推进式发动机高达一万一千米，将为地球提供一百五十万亿吨的推力，一万座行星发动机全功率开启，驱使整个地球离开太阳系。”

图源：电影《流浪地球2》

在小说和电影中均未交代所谓“重聚变发动机”的准确定义到底是什么，不过在原文中倒是对这种发动机有句简单的解释：“利用岩石中的氧、硅元素进行核聚变反应，获得高能高压的等离子流。”所以可以将这种发动机理解为一套巨型的核聚变离子脉冲推进系统。在“流浪地球”中，科学家们研究出了重聚变发动机，这种机器可以使用重元素来进行核聚变，从而产生强大的推力推动整个地球。这种重聚变发动机以石头作为燃料来进行聚变产生强大的能量，石头主要的元素为硅元素，属于重元素的一种，有人会觉得石头怎么能燃烧呢？还要当作动力源。这是因为核聚变发动机不是燃烧的化学反应，而是一种物理聚变反应，聚变元素在成为铁核聚变之前都能获得能量。

“引力弹弓”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”。一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间。这里我们用木星（红色球）和地球（蓝色球）举个例子。

地球以速度V靠近木星，而木星在轨道上以速度U运行。

引力弹弓的示意图 图源见水印

足够靠近后，地球被木星引力抓住，牵引，优雅地转体半周，然后像掷铁饼那样甩出去。

引力弹弓的示意图 图源见水印

地球获得木星的轨道速度U，叠加上原有的速度V，速度增加到了U+V。地球的速度和能量都增加了，却没有消耗任何燃料，就奔着新家园去了。

在天体力学中，洛希极限又称洛希半径，最早由法国天文学家洛希提出，因此称为洛希极限。我们就拿地球接近木星作为特例简单说一下：地球的物质结合在一起的主要作用力是自身的重力，当地球靠近木星的时候，木星会对地球产生强烈的潮汐撕扯作用，当潮汐力超过地球自身物质的重力结合作用时，地球就会被撕裂。地球刚开始被撕裂时，离木星的距离就是洛希极限。潮汐力有多可怕，我们拿一个茶壶和茶杯举例子：

用来演示潮汐力的茶杯 图源见水印

我们在杯壁顶部倒一些水，让它在重力作用下向着杯底滑落。越靠近杯底，水滴会越拉越长，最后被拉扯到了撕裂的极限。这个极限就可以被认为是这个茶杯对水滴的“洛希极限”。木星的引力场，实际上就是这样一个“茶杯”。地球尺寸很大，当它靠近木星时，离木星较近一侧受到的引力，将比较远一侧大得多，因此会像水滴一样被逐渐撕裂。

图源：电影《流浪地球2》

《流浪地球2》的剧情中，在面对地球即将毁灭问题时，人类提出了两种解决方案。一种则是最终被选定的流浪地球计划；另一种则是“数字生命”计划。

什么是数字生命呢？中国科学院计算技术研究所研究员王元卓解释道：“它可能就是一种拥有自我意识的智能体。智能体可能是我们的程序从无到有，不断学习演化进化来的，也可能是通过对人脑或者生物的一些信息采集去生成的，这都有可能。”这些年很火的“元宇宙”概念，就和“数字生命”息息相关。

根据清华大学发布的《元宇宙发展报告3.0》，将元宇宙定义为：元宇宙是高度沉浸且永续发展的三维时空互联网，是人机融生三元化的多感官通感的体验互联网，是能够实现经济增值的三权化的价值互联网。它并不是一个新的概念，它在时间上是真实的，空间上是虚拟的，在时空两个维度都和真实世界处于平行状态。虚拟神经网络可以模拟现实，通过电磁信号让人类大脑产生身临其境的感受。

图源：电影《流浪地球2》

相控阵即相位补偿(或延时补偿)基阵，它既可用以接收，也可用以发射。其工作原理是对按一定规律排列的基阵阵元的信号均加以适当的移相(或延时)以获得阵波束的偏转,在不同方位上同时进行相位(或延时)补偿,即可获得多波束。其优点是，不必用机械转动基阵就可在所要观察的空间范围内实现波束的电扫描，非常方便灵活。事实上，相控阵技术已经在我们的日常生活中很常见了，并且你每天都在使用它，只是你不知道而已。比如5G通信技术，比如WIFI路由器。

图源：电影《流浪地球2》

太空电梯又称“轨道电梯”，科幻作家阿瑟·克拉克1978年在《天堂之泉》一书中就描述了空间电梯沿着一根长长的绳子往返地面送到空间站，这个电梯可以很方便地运输人员和货物，比发射火箭更安全且便宜。而最早提出太空电梯概念的则是苏联科学家、西方现代宇航学奠基人、“航天之父”康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基，他认为未来人类会建造一座直达太空的高塔，高塔的尖端是一座城堡，人们将乘坐电梯往返到达那里。

“建造”的这个电梯不但体现了纳米材料的超强作用，并且还充分考虑到了现实维度中需要克服的工程技术难点。在起飞阶段，电梯使用火箭助推的方式进行加速；在中部上升段，电梯被磁力吊索紧紧抓住上升；在返回阶段，电梯使用“冰盾”的方式克服与大气层高速摩擦所产生的高温，冰盾是在电梯箱体下方注水，在外太空高寒下快速形成冰盾，以抵消在进入大气层时的高热摩擦产生的高温。

其实在咱们湖南郴州，就有这样一座“太空电梯”！

“宇宙很大，生活更大，去郴州莽山，看看太空电梯如何照进现实。”

春节期间大刘还为莽山打call，他让我们找寻现实中的太空电梯，实际上指的便是莽山摩天岭电梯。

图源：网易

电梯位于莽山五指峰景区，依傍悬崖而建，海拔高度1600米左右，连接上下两条无障碍游步道，游客从山底达到山顶，借助这部电梯仅需59秒，就可以“穿越”50层楼的高度。小伙伴们快去打卡吧！

资料来源：科普中国、新浪网、腾讯网、网易、中国新闻网等

整理：康思