行星发动机的可行性分析

这个春节,关于《流浪地球》的帖子都刷屏了,叫好声不断,我也来凑个热闹。

这电影我暂时不想去看,原因是它的两个特点我都不喜欢:

一是3D效果,感觉戴上眼镜以后色彩和清晰度远不如2D,甚至有些片子为了卖双倍价钱硬生生搞成3D效果,结果你去看,发现只有字幕浮在表面有立体效果;
二是声效太吵, 耳朵难受。
准备等着2D电视版本出来以后,再考虑补看。

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这些都不重要,我们就谈谈电影里所描述的,那些11公里高的行星发动机,真的可以用来推动地球偏离轨道吗?

既然是科幻还是得讲究一点科学原理,不能瞎想,对吧?

火箭发动机可以推动宇宙飞船脱离地球引力,进入太空;哪么,只要加大发动机功率,就能够让地球脱离太阳引力进入其他星系吗?

直觉似乎是可以,但科学原理往往与直觉相去甚远。

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1、地球的直径是1.2万公里, 11公里高的发动机相对于地球来说,跟在地表上没啥区别(想象一下篮球表面的凸点),只是避开了一部分大气层的干扰,在力学原理跟地表发动机没有区别。

2、地球本身有在极大的引力场,发动机喷射工质的速度必须达到某个极大数值,才能避免喷射出的工质被引力重新拉回地球,从而获得净推力。 因为,根据动量守恒原理,一个封闭的系统,动量不会增加也不会减少。

火箭之所以可以逃离地球引力,原因是火箭本身质量很小,它的引力场对已喷射工质的减速效果远低于喷射工质所获得的加速度,这是火箭能够持续飞行的根本条件。

火箭80%的质量是工质(燃料),能够在10分钟内完成喷射,行星发动机能够把地球80%的质量抛向太空?

3、行星发动机喷射工质的速度要达到多少,才可以推动地球?
大家千万不要有第一宇宙速度7.9公里/秒,第二宇宙速度11.2公里/秒这种想法,你这么想的话,说明你还没有正确的思考问题。

而是要考虑,行星发动机需要以多高的速度喷射工质,使得工质能够逃离地球的引力,而进入太阳的引力范围,不会被地球引力再度吸回地球,使得地球可以获得净推力?

我们可以做个粗略计算:

1)太阳的质量是地球的33万倍,引力也是地球的33万倍。
2)由于引力的强度与距离的平方成反比,因此太阳引力和地球引力的零点(地球引力等于太阳引力,且反向相反,合力为零的地方),大概位于太阳与地球连线的 1 / sqrt(330000),并靠近地球的这个位置。 太阳距离地球1.5亿公里,引力零点大概是距离地表25-30万公里的地方,差不多等于地球到月球的距离。

也就是说,行星发动机喷射出的工质速度之高, 可以克服地球引力,把工质直接喷射到月球表面。那么这个速度是多少呢?

我粗略计算了一下,在不考虑大气阻力的情况下,工质速度需要达到光速的5%才有可能实现,也就是1.5万公里/秒。目前人类的工质发动机,喷射速度极限仅为5公里/秒,相差4个数量级!

而且一旦接近光束,相对论效应将发生作用,消耗的能量呈指数级别上升,是不可能实现的。

除非使用光压发动机,普通的工质发动机根本不可能实现,但光压产生的推力极其微弱,别说推动地球,就是推动一辆卡车,恐怕地球上所有电站同时运转也达不到要求。

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所以, 电影里描述的让地球变轨的方法,在物理学上不可能实现,现在不行,将来也不行。

如果只是想看看电影特效,当然也没啥好说的。

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如果在200年前,有人描述用类似电磁波的方法进行远距离通信就是了不起的科幻,而现在就不是,因为这是现实。

在当今世界,极少数人掌握的科学技术,已经超出99.9%人类的理解能力,现在所谓的科幻,不过是对现有科学概念的曲解,用极其简陋的、大家都懂得的物理学原理骗取大众的支持。

科幻已死!

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就算发动机平行于地面,用第二宇宙速度10km/秒向太空抛射物质,看看需要多少能量。

按照动能公式, E = 1/2 * m * v * v 计算,把1kg工质抛离地球需要的能量是:

0.5 * 10 ^ 8焦耳。

地球总质量:6*10^24千克,如果抛掉10%质量就是6 * 10 ^ 23千克。(人造卫星用于变轨的工质占卫星总质量的20%)。

消耗的能量是: 3 * 10 ^ 31 焦耳。

注意: 根据动能公式,提高工质喷射速度很不划算,因为消耗的能量与速度的平方成正比(能量:mv^2),获得的动量与速度成正比(动量:mv),在获得相同动量的情况下,喷射速度越低越节省能量。这就决定了,提高发动机性能这条路走不通!

那么,3 * 10 ^ 31焦耳是什么概念?

目前世界最大氢弹为1亿吨TNT当量,杀伤半径1000公里。

这样一颗氢弹爆炸产生 4 * 10^17焦耳能量,一共需要10^14颗这样的氢弹,平均每个地球人需要10000颗。

别说抛掉地球质量的10%,就是抛掉万分之一质量都不可能,对地球轨道能有什么改变?

所以说,这种拯救地球的科幻完全是不经脑子的瞎想, 还是制造宇宙飞船逃离地球靠谱一点。

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更正:
前面关于垂直喷射工质逃离地球引力的最低速度200公里/秒,相当于20倍第二宇宙速度,原因是在计算时忘记把米算成千米。
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2019-02-10 17:56 0 条评论

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dwxlh

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楼主物理不错,但不影响票房大卖。
2019-02-10 18:13 0 条评论
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折现风

赞同来自: 债券小白 跑路皮皮 海星 yuzhuobing 巨龙龙更多 »


中科院的科学家认为地球承受不了如此大的推力,倒是行星发动机可以造出来,电影当中刘启和妹妹也有提及原理,不剧透了
2019-02-10 18:15 0 条评论
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如_佛 - 最美的声音是安静,最真的生活是平凡

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推动月球呢可行吗
2019-02-10 18:23 0 条评论
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一块炸猪排

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作者本人也说过是推不动的,不过也无伤大雅,也许将来可以呢
2019-02-10 18:34 0 条评论
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yangweiqiao99

赞同来自: 幸运钱

原著用的是重离子聚变发动机,是等离子喷射推进
另外原著中,并非直接推走地球,是加速地球公转,甩出去的。
从理论上说,只要喷射的工质能够逃离地球引力,就会逐步加速地球,也就是达到11.2公里/秒的速度就行
2019-02-10 18:41 3 条评论
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beerstand - 80后

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推着走我感觉太死板了,不能拆了带走再装回去么
2019-02-10 18:46 0 条评论
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fwfree - 自由路上

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用物理学最简单的动量守恒原理,就知道这个所谓的地球发动机有多不靠谱了。不过呢,科幻小说和电影,欣赏为主,没必要纠结太多。
2019-02-10 18:46 0 条评论
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cww827

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这是电影看个热闹就可以了,本来就是不可能的事情。要找毛病,我来找一个。植物都死光了,没有光合作用,氧气哪里来?
2019-02-10 18:59 4 条评论
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卡夫奥利奥

赞同来自: viojs

一个无动力物体脱离地球引力场的发射速度,就是第二宇宙速度

不管什么工质,他都得服从第二宇宙速度,哪来的什么光速5%?

这是初中物理LZ
2019-02-10 19:00 3 条评论
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胖煤

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大哥们就是个电影,视觉受到冲击,娱乐开心就好,能不能少些理科生的较真,多谢文科生的幻想。
2019-02-10 19:00 2 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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我也就是抬抬杠而已,锻炼一下自己的脑子,免得生锈了影响投资。
2019-02-10 19:01 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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总体上,这个科幻还是太简单了,简单得只需要用到初中物理。

我还是把它理解成动作片类型,看得是电影的制作,不能因此认为中国的科幻甚至科技水平有超越世界的能力。

现实中正在运用的科学技术原理已经远超电影所描述的范围,没有超前性的东西,不能算是科幻。过去100年由西方科学家创造的基础理论,不论对于中国还是外国都是难以超越的。
2019-02-10 19:18 2 条评论
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xiaoxin_19

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核聚变产生的等离子体经过大型电磁线圈多次加速分分钟可以接近光速喷射出去,怎么可能被地球引力重新捕获?
2019-02-10 19:40 2 条评论
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zdjun - 70后草根

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有主见,赞!
2019-02-10 19:41 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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如果在200年前,有人描述用类似电磁波的方法进行远距离通信就是了不起的科幻,而现在就不是,因为这是现实。

在当今世界,极少数人已经掌握的科学原理,已经超出99.9%人类的理解能力,现在所谓的科幻,不过是对现有科学概念的曲解,用极其简陋的物理学原理骗取大众的支持。

科幻已死!
2019-02-10 19:44 1 条评论
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没钱又老

赞同来自: 折现风 wdwonderone 大黄小胖 taot34

只有《小灵通漫游未来》才是真科幻,里面的景象,后来20年都大多实现了吧,看过的举手
2019-02-10 19:44 2 条评论
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chh919

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看了原著,说地壳可能吃不消,所以发动机安装在亚洲美洲
2019-02-10 19:45 1 条评论
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赵甲 - 深圳承接镁,铝,锌合金汽车配件压铸业务

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有时候我幻想,发送1000枚原子弹把月球炸掉
2019-02-10 19:54 4 条评论
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hit_ray - 80后学理财

赞同来自: idreamhcg fjh2013 Praan womeidu2001 taot34 viojs更多 »

地球在宇宙中,无空气阻力。
推动地球飞行唯一需要克服的是太阳引力(以及其他行星乃至恒星的引力),以使得地球偏离当前运行轨道。
没仔细看楼主分析过程,大概浏览了一下,楼主整个分析貌似方向错了
2019-02-10 19:59 0 条评论
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PlanA

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太阳不可能在几亿年内发生氦闪 根本没必要推动地球去流浪 电影也不必拍啦 还不如探讨一下全球变暖、磁极反转或者蜜蜂灭绝
2019-02-10 20:03 0 条评论
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superstock

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第二宇宙速度,人造天体无动力脱离地球引力束缚所需的最小速度。它的数值大小为11.2km/s。是第一宇宙速度的√2倍。物体如果有第二宇宙速度向地球外发送,其动能将转换为地球对其引力势能,到离地球无穷远处其动能全部转化为势能,既相对地球速度为零,因此按超过第二宇宙速度的初速向地球外发送的物体将逃逸地球,不再回来。https://baike.baidu.com/item/第二宇宙速度
2019-02-10 20:04 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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@hit_ray
你说得没错,关键是行星发动机怎样才能获得足够的动量推动地球脱离绕太阳的公转轨道,我粗略地做了量化分析,朝太空喷射物质获得反作用力这条路是行不通的。

不管是采用哪种方法,都解决不了喷射速度和喷射质量这对相互制约的矛盾。
2019-02-10 20:06 0 条评论
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chh919

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楼主没看原著,原著说地球先变轨为一个大椭圆轨道
2019-02-10 20:06 0 条评论
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牛明雷 - 熊市找股,牛市找钱

赞同来自: 李天策

地球相当于鸡蛋,那个推力鸡蛋就碎了
2019-02-10 20:16 0 条评论
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没钱又老

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地球质量太大了,要改变地球轨道,可以把喜马拉雅山抛离地球,这样就能理解需要多少能量了
2019-02-10 20:19 2 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

赞同来自: 李天策

@牛明雷

地球核心是铁,可以打一基桩到地核上。

要是再不行的话,把整个中国都打钢混结构网架,可以极大地分散行星发动机的压力,反正地面上又不住人了。

吹牛又不会死。
2019-02-10 20:20 0 条评论
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hit_ray - 80后学理财

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那楼主觉飞机是如何喷气飞行的?或者空间站宇航员是如何喷气飞行的?
你所谓的质量已经被发动机固定在地球上了,无需考虑。把发动机和地球看做一个整体,燃烧产生的热将空气高速喷出,就产生推力啊。你的理论应该是说发动机没固定在地球上,才会导致质量(重力)与推力的问题
2019-02-10 20:21 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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火箭10分钟之内消耗了自己90%的质量,才达到绕地飞行的动能,地球要逃离太阳引力需要多大能量,需要向太空抛出多少物质,有算过吗?
2019-02-10 20:23 1 条评论
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superstock

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现有技术中化学能推动肯定不行,也许核裂变或核聚变能量驱动离子发动机呢,科幻不靠现有技术,原著中的反物质武器清除小行星,这个技术现在肯定没有。
2019-02-10 20:33 0 条评论
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hit_ray - 80后学理财

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要喷射多少物质那得量化算一下,乃至喷射速度。这个和空气动力学公式有关吧。宇宙没空气,只能发动机自带气体喷出去。
至少初步来说理论上是可行,不存在楼主所说的动量守恒什么的导致地球动不了。
还有说地球是个鸡蛋,承受不了大推力,这个又是另一回事了
2019-02-10 20:35 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

赞同来自: cardiff

@xvz

发射光子获动量,根本就不是啥黑科技,而是1748年由欧拉正式提出的,这才是科幻。

而且,已经运用到了宇宙飞行器之中,这个装置叫光帆,通过反射太阳光获得反作用力,当然直接发射光子也可以获得动量。

在物理学上,通过场动量方程已经准确描述了。

但光的推力太微弱了,每千瓦光只能生成百万分之一牛顿的推力。

这是什么概念呢,整个三峡电站发出来的电全部转换光压,只能产生22牛顿的推力。

所以我说,现在的科幻只是对现有科学理论片面的曲解。
2019-02-10 20:36 0 条评论
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alongside - wait

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可以把物质推到平行宇宙中去,哈哈。
2019-02-10 20:43 0 条评论
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张千军万马

赞同来自: 没钱又老 骆驼1978 李天策 gotochina 克罗 春秋战国 渡鸦 刘荆歌 e23432e 跑路皮皮 jjm 1322sasa更多 »

楼主的物理好,但对文科生得用文科生的思维。

把地球想象成一个巨大的宇宙飞船(实际就是),火山喷发就是这个飞船屁股冒火加速自己,网上找了个数据“世界上最大火山喷发 能量是广岛原子弹的5万倍“,火山喷发后,地球公转速度一点没变。

理科生:报告(美女帅哥文科生)舰长,本次飞船加速失败。

文科舰长:5万倍不够,那就10万倍,100万倍......!

理科生:报告舰长,我们会继续努力,但是按照目前我们科技的发展水平,我们估计得10^100秒之后才能完成这个任务。

文科舰长:能这么快?明天起,每位工程师加薪1倍!
2019-02-10 20:47 4 条评论
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lao47 - 秋名山上行人稀,常有车手较高低。如今车道依旧在,不见当年老司机

赞同来自: waterboy813 程1991 王老轨 ouyufeng wenxiao001 巨龙龙更多 »

为什么推着地球走,不直接移民?sorry,房贷不还清,想跑路没门
2019-02-10 20:51 0 条评论
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manlin88

赞同来自:

马上快20亿票房。保守估计30,40亿没问题。吴京眼光就是独到,没有吴京和郭导的坚持,小破球也许就难产而死了!皇天不负苦心人!希望北京文化也能顺势再起一波
2019-02-10 20:55 0 条评论
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没钱又老

赞同来自: 克罗

不明白为什么要离开太阳,离开太阳,地球什么也不是了
2019-02-10 21:12 2 条评论
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superstock

赞同来自: fwfree shalen520

先做个简单粗糙假设和计算吧,不考虑能量从哪里来,如果地球逃逸太阳系,需沿地球公转轨道增加第三宇宙速度16.7km/s,如果推进发动机喷射物质的速度是其1000倍,既1.67万km/s,那么需求消耗地球质量的千分之一,假设地球密度是均匀的,既地球需抛掉半径的万分之3.3的地壳物质既2.1km厚的地壳,如果要到达原著的光速的千分之五,既1500km/s,喷射物质得按接近光速喷射,不然得把地壳物质抛射完了
2019-02-10 21:15 1 条评论
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lester - 80后理工男

赞同来自: idreamhcg 胖煤 Praan pppppp 京楚 千秋雪132 lwhuq taot34 明眸如炬 跑路皮皮 巨龙龙更多 »

楼主你的前提不成立,不是严格意义上脱离太阳引力来算的,第一步是变轨到木星轨道,然后借助木星引力的弹弓效应获得一次反向加速从而脱离太阳引力。变轨所需的扰动不会太大,应该是每次在远日点喷一次,让地球原来的椭圆轨道越来越扁就行,而且需要在绕太阳很多圈之后才能完成。这样只要最后地木交会时候地木相对速度够大原理上可行(当然我感觉实际上人类做不到,感觉地球的资源不足以支撑这种工程,科技能力也达不到,书里的反物质还有电影的什么重物质聚合都是没影的事情)
科幻已死?我觉得科幻就该这个水平啊,运用一点大致初高中物理化学生物知识,这样大家才能看得懂,要是真的来点研究生专业的内容,大家都看不懂了,受众就少了,科幻文学大概就真的嗝屁了。而且,要是真的科研工作者要完全符合科学事实来写这事,那是真写不出来,里面也有人说了,地壳就受不了这推力啊。
然后,地核好像是液态吧?我不搞地质学,不太确定。
2019-02-10 21:41 2 条评论
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idreamhcg

赞同来自: 幸运钱 熊少非

地球在目前的轨道上运行,在力学上本身就是平衡的(适当的力,就足够改变平衡,而不是楼主计算太阳引力这种级别。)。楼主以化学火箭来类比,本身就不合适的。喜马拉雅山的平均高度也才7、8千米,11公里高的行星发动机,即使使用化学能,也和地面发射火箭需要能量不是一个数量级了!火箭本身除了燃料总量,还有保护材料重量(想想火箭第一级回收价值!)!推力克服的力除了引力,空气阻力也是恐怖的(高空卫星不需要太多能量就能变轨!)。地球相当于太阳的高空卫星………
2019-02-10 21:42 0 条评论
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穿风

赞同来自: a167387 xiaoxin_19 taot34 巨龙龙

同意楼上卡夫奥利奥。
楼主连第二宇宙速度还没理解。杠的有点可笑。
2019-02-10 21:55 0 条评论
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superstock

赞同来自: fwfree 1322sasa

无动力飞船飞出太阳系,像无动力车辆在爬坡,引力弹弓只是利用大行星的势能坑,让车辆中途先走会下坡路或平路,减少了飞船到达太阳系边缘(比如冥王星轨道)的时间,最终飞船脱离太阳系需要的初动能需求并不会减少。
2019-02-10 22:08 0 条评论
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a167387

赞同来自: muddle2000

当然不可能有这种情景,也不可能会造什么地球发动机,地球加了发动机那就是超级彗星了,不要说地壳受不了,就算你推动了那巨大推力估计地球就被扯碎了,就算你推了刚离开轨道估计早被彗星砸成筛子了还怎么住人?空气也早没了,植物动物全部死光,吃什么喝什么,氧气没了,氮气没了什么都没了,整个地球生态圈全没了这地球还叫地球吗,还要它干什么呢费那么大劲,随便哪颗星球都可以替代地球因为一样
2019-02-10 22:11 0 条评论
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a167387

赞同来自:

其实属于神话,不属于科幻,没有理论基础,和中国古代吹的一样,西方人一定要长个翅膀,而中国神话根本没有翅膀,想到什么是什么就是
2019-02-10 22:15 0 条评论
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一扔大师 - 雪球ID:小呆瓜

赞同来自: henze 我是一个host shanbixia jsl2017noufu taot34 桃源小童 mayidiyi paintz idreamhcg 小咩麻麻 yuzhuobing 巨龙龙更多 »

楼主是个合格的杠精。
2019-02-10 22:19 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

赞同来自: qq850833900

扯出第二宇宙速度的,麻烦看一下教课书,速度方向与引力方向是垂直的,而电影里的行星发动机与地面垂直,与引力方向平行,这样也能套用?火山喷发能把地球喷走?火山灰能喷到外太空不落到地球上?
2019-02-10 22:26 2 条评论
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guazi

赞同来自: taot34 巨龙龙

楼主总要用现有的科技及理论来推演科幻小说中的技术,还不能和初中物理知识有悖,估计以后大家只能看科学论文了。
2019-02-10 22:32 0 条评论
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kongl - 风险系数法理论创始人,低风险投资十年践行者。孔曼子低风险投资体系:https://www.jisilu.cn/question/310337

赞同来自: zmx0270 折现风 浩瀚红鹰 Wangyuliang llabc 京楚 甘泉 fwfree 刨笔刀 ChaoticNeutral stsimen 严谨的国人 yuzhuobing 巨龙龙更多 »

凡尔纳的从地球到月球和环绕月球,用大炮把人发射到月球轨道上去,人没事最后还回来了,显然是比流浪地球更不科学的,但并不妨碍它成为载入科幻历史的名作。
科幻片最重要的是大胆的想象力,而不是严谨的科学逻辑。牛顿时代的人一定觉得爱因斯坦是疯子,谁又敢说现有的科学理论解释不了的就一定是不可能的呢?什么都要用现有的科学理论解释的话,那叫科教片。
2019-02-10 22:36 0 条评论
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pqcst - 夫惟无虑而易敌者,必擒于人。

赞同来自:

第3点搞错了,有太阳接盘的逃逸速度应该低于第二宇宙速度。 我估计你是把重力加速度当成一个常数了。
2019-02-10 22:38 0 条评论
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蔓越橘

赞同来自: cardiff

我开始以为要拿大铁链子,航空器拖着地球流浪,哈哈哈!
2019-02-10 22:41 0 条评论
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superstock

赞同来自: 反抗军

如果一个物体在离地球无穷远的相对地球静止的地方受地球引力作用而向地球运动,当到达地表时它的速度是多少?就是第二宇宙速度。第二宇宙速度是指无动力的物体要脱离地球的引力,不落回地球或不成为地球卫星,需要在地球表面相对地球获得的初速度(是在地球表面就需求的速度,之后假设是无动力的),其动能等于克服地球引力到达与地球无穷远处需转化的势能。如果在远离地球的地方逃逸地球,需要的对地球的相对速度并不是需要第二宇宙速度那么大,比如地球同步卫星轨道处,逃逸速度是4.36km/s
2019-02-10 23:07 1 条评论
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来学习

赞同来自:

是先变轨,再逃逸,且多次变轨,比楼主算的力要小的多。
2019-02-11 00:07 0 条评论
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haidanger

赞同来自:

人不会被重力压扁吗
2019-02-11 00:26 0 条评论
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岁神 - 防止自己情绪失控,等待对手情绪失控。

赞同来自: jsl2017noufu boeing767 rending 巨龙龙

1968年出了人类史上真正意义上的科幻电影,《2001太空漫游》第一次出现了圆形飞船,还出现了探测火星,登上了月球。当时的人都觉得他疯了,但这不妨碍多年后他的预言一点点实现不妨碍,他成为所有科幻导演偶像,虽然不被当世人接受。科幻的基础是科学,但不是普世科学主流科学,而是所有未被证明,可能存在的事实。现世的否决也许只是物理基础的错误,科幻存在的价值很大一部分取决于延伸出去幻的那部分。像看现世公认的科学应该看科普片而不是科幻片。
2019-02-11 02:00 0 条评论
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superstock

赞同来自: 债券小白

谢谢对引力弹弓的指正,没有考虑到行星公转速度的因素。飞行器入行星和出行星相对行星速度大小没变,但改变了速度方向,叠加行星公转速度就改变了相对太阳速度,确实可以做到加速飞行器相对太阳的速度。
2019-02-11 04:43 0 条评论
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llabc

赞同来自:

科幻史上的经典银河帝国,构筑在能预测未来的心理史学上,这个不也不靠谱?更别提还有用摇滚乐破坏外星人的大片
2019-02-11 07:23 0 条评论
1

甘泉 - 骑白马,收红利。

赞同来自: taot34

IMAX 3D效果很好,很清析的
2019-02-11 07:40 0 条评论
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skdy

赞同来自: taot34 巨龙龙

楼主真是民科水平,出来谈流浪地球科学性,贻笑大方了
2019-02-11 07:43 0 条评论
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skdy

赞同来自: taot34

一句话,无知者无畏
2019-02-11 07:43 0 条评论
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vittata - 透过本质看现象

赞同来自: 真的海边

楼主算错了

不是把工质推向太阳,而是让工质绕太阳公转

工质可以成为其他行星的卫星
如何计算正确,当下次地球收回工质的时候,甚至可以再次使地球加速
2019-02-11 08:39 2 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

赞同来自: maverickshao 鸭蛋

不管怎么巧妙安排,是直接把地球推离太阳也好,变轨到木星轨道借助引力弹弓也好。

那些直立于地面的行星发动机,都要设法把工质喷射到脱离地球引力的地方,保证工质不再返回地球,这样地球才能获得净动量。

否则,不与外界交换物质的封闭系统,动量是守恒的。

同样,根据角动量守恒原理,想要让地球失去自转,就必须在围绕地球外太空圆周轨道上创造一个与地球自转相同的角运量,这需要多少的地球物质参与? 这件事并不比地球变轨简单。

=======================

火箭之所以容易发射,原因是它与外界交换物质非常容易,10分钟内可以消耗掉自身90%的体重。

而地球要想变轨,发动机喷射速度至少是当前火箭的1000-10000倍,喷射总质量至少达到地球自重的1%以上,这两点都无法实现。
2019-02-11 08:54 0 条评论
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卖空调翁 - 投资

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小说中的孙悟空还可以一个筋头十万八千里呢。小说。
2019-02-11 09:00 0 条评论
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vittata - 透过本质看现象

赞同来自: 真的海边

楼主概念错误
首先,工质绕太阳公转,就已经被太阳捕获。根本不需要把工质推到拉格朗日点
其次,工质经过其他行星时改向,甚至可以反过来推动地球,比如从地球运行的后方追上地球,并被地球俘获,成为卫星。
2019-02-11 09:00 0 条评论
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boeing767

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看原著,很多问题就不是问题了,我们能想到的作者大多已经想过了。电影是扯淡的,比如那个救援队员墙壁上打洞的镜头,老古董的六管机枪,以那时代的科技,肯定一发解决问题,那么重的装备,携带的能耗不低
2019-02-11 09:02 5 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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@vittata

想让工质绕太阳公转,必须首先克服地球的引力场,就像发射进入太阳系统边缘的宇宙飞船那样。
否则,工质要么落在地球上,要么就是人造地球卫星,无法让地球获得线动量。

但宇宙飞船是通过带有动力的火箭逐步推上去的,而不是电影里那种地面大炮打上去的。

让地球停止自转更难,需要发射大量与地球自转方向相同的人造地球卫星,将地球的角动量转移到绕地球的轨道上去,这需要多少地球物质参与?恐怕地球10%的质量发射成卫星也无法让地球停止自转。
2019-02-11 09:15 3 条评论
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vittata - 透过本质看现象

赞同来自: taot34 zzk_hb

楼主对宇宙速度的概念,也是错误的
工质脱离地球,需要消耗能量的是克服11公里处的稀薄空气的阻力,而不是地球引力

只要工质的速度达到第二宇宙速度,就会摆脱地球引力,进入太阳的公转轨道

以我对楼主的了解,这点中学知识是不可能难倒楼主的,可能主要是心中有一个内定的结论
2019-02-11 09:19 0 条评论
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taot34

赞同来自: 跑路皮皮 巨龙龙

喷之前先补张票去电影院看看

美国电影星际穿越漏洞更多
不好好学习的小屁孩乱闯基地
拖上飞船
成了拯救世界的英雄
2019-02-11 09:26 0 条评论
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wykkyle

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喷射等离子体,喷射速度远大于现有火箭工质。

具体速度可以算的,电影里春节十二响哪里,好像有一个等离子气团到达多少高度的描述。
2019-02-11 09:28 0 条评论
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zkguest

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楼主以后只能看科教片了!
2019-02-11 09:37 0 条评论
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骆驼1978 - 试试再说

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@vittata

你的理解是有问题的,第一宇宙速度是指平行于地面、垂直于地球引力方向发射物体,如果大于7.9公里/秒,此物体就不会落向地面,可以成为绕地球运行的卫星。

像电影那样,垂直于地面,平行于引力方向喷射工质,不考虑其他星球引力的情况下,不管多大发射速度,最终都会落回地面。如果借助太阳引力场,向太阳方向喷射物质,达到某个速度,是有可能把物质抛给太阳的,这个速度比第一宇宙速度大3-4个数量级。

主贴里也说了,你把电影里的内容用第N宇宙速度去解释的话,说明没有正确理解问题。
2019-02-11 09:38 1 条评论
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zzk_hb - 70hou

赞同来自:

原著里已经说人类掌握光速5%的技术
2019-02-11 09:39 0 条评论
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wykkyle

赞同来自:

第二宇宙速度确实不能推动地球。

所谓第二宇宙速度逃离地球,是借助了地球自转的。目前火箭发射都是顺着地球自转方向发射的,这会让地球自转变慢的,或者说是偷走了地球自转动能。

应该是第二宇宙速度与地球表面自转线速度之和,才能推动地球。

不过为了避免地球被带走太多质量。百分5光速还是需要的。
2019-02-11 09:42 0 条评论
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vittata - 透过本质看现象

赞同来自: mayidiyi 我是刚来的 沙漠之狐 lei123200433 duiry 巨龙龙更多 »

楼主,您对垂直的硬性规定,就算理论上存在,现实中也做不到,地球以近30km/s的速度公转运行,而且身处复杂的引力作用环境。就算工质向上发射,也无法绝对永远垂直于地球运行,总会落入太阳的公转轨道

我注意到主贴说要达到光速量级,工质才能摆脱地球引力
我已经指出了,这个是楼主的概念错误。只需要超过第二宇宙速度,也就是降低到楼主所要速度的万分之一

不过显然,楼主的概念错误,不会影响以此得出的结论,呵呵

我也不相信楼主会承认自己的错误。我真诚地建议您,用您的执拗去炒股票吧,或者去修改中学物理教科书
2019-02-11 09:48 0 条评论
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zzk_hb - 70hou

赞同来自:

地球引力场造成的势能是有限的,初速度大于一定值,动能大于势能就能永远离开地球引力范围,
引力随着距离平方衰减,并不是近地的常数g
2019-02-11 09:53 0 条评论
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土豆东

赞同来自: xiaoxin_19 aw3efdsa chuxingfei 正合奇胜 张翼飞 idreamhcg duiry yuzhuobing 巨龙龙更多 »

楼主有一能力还是挺让人佩服的,对于自己一知半解的领域可以煞有其事的像专家一样分析的头头是道,让不懂不了解这个领域的人深信不疑。
2019-02-11 09:57 0 条评论
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康乾盛世

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行星发动机高11公里,目的就是吧工质排到大气层外,工质一定要脱离地球,否则地球质量不减少,是没没法撬动地球
2019-02-11 10:01 0 条评论
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neo牛3 - Technically everybody makes those mistakes. —Charlie Munger @DJCO2018

赞同来自: pp06021361 jjm TomTanks rending 巨龙龙更多 »

科幻都是上来就要立一个flag,然后大家假设这个前提是存在并合理的情况下再进行演绎。

星际穿越上来就是枯萎病。尼玛都星际穿越了,黑洞飞行了,还解决不了一个农业问题,穿越啥啊?

阿西莫夫上来就是心理史学,可以预测人类几万年的反应和进程,WTF?然后自己打脸(有个骡,预测不来)......
2019-02-11 10:05 1 条评论
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xiaoxin_19

赞同来自: zzk_hb 巨龙龙

“……不管多大发射速度,最终都会落回地球”我笑了.
楼主要不要赌100金币?
2019-02-11 10:09 0 条评论
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唐古拉山 - 挣点小钱

赞同来自: zzk_hb 巨龙龙

楼主,看一下第二宇宙速度呗,好像是11多公里每秒的初速度,就脱离地球了。
2019-02-11 10:13 1 条评论
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fxcys

赞同来自: boeing767 babylon

电影是电影,理论是理论,楼主已经影响了我看电影的心情了,强烈要求楼主赔我一张电影票,两张更好
2019-02-11 10:46 0 条评论
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owlshiowl - 80后

赞同来自:

肯定不行。
科幻片,和科学片,还是有本质区别的。
2019-02-11 10:48 0 条评论
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mayidiyi - 科学尚未普及

赞同来自: 巨龙龙

很难想象,楼主对转债理解如此之深,对基本物理却一知半解。
行星发动机确实理论上无法造出,但跟楼主所说的无关,楼主提出的质疑更业余,就像18年指数下跌并不是因为一千多年前李白写诗引起的。
就拿楼主死死咬住的工质发动机吧,电影中设定的喷射的等离子体有几万公里高,至少能满足楼主所需要的“动量守恒”了。
2019-02-11 10:57 2 条评论
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xiaoxin_19

赞同来自: zzk_hb 巨龙龙

“……不管多大发射速度,最终都会落回地球”我笑了.
楼主要不要赌100金币?
@骆驼1978
2019-02-11 11:01 1 条评论
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独孤笑啸

赞同来自: 巨龙龙

“科幻”电影,重点是科还是幻?莫非楼主满眼都是“科”?但这是电影,是以幻为主,科只是辅料。
2019-02-11 11:07 0 条评论
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odesklaura

赞同来自: 巨龙龙

确实,楼主对债券理解很好,对科幻理解实在不到位,科幻小说通常包括设定和依循设定解释自圆其说两个层面
建议先看流浪地球的小说,很短的,你提到的很多问题小说都有解释和设定。大刘是世界知名的科幻作者,他的小说解释是经得起考验的,至于设定,就跟武侠小说一样是想象的,想象是人类最为重要的能力之一,科学本身也需要想象力
流浪地球大刘在设定上留下了明显问题,把发动机参数写出来了,后来发现行不通自己也承认的,上面也提到电影请了中科院的科学家说明这个问题
2019-02-11 11:15 0 条评论
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gdxz2009 - 80后建筑男

赞同来自: 慎之又胜

波浪理论有三个假设前提,科幻片也有假设的前提。
2019-02-11 11:23 0 条评论
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vittata - 透过本质看现象

赞同来自:

楼主所说的垂直问题,也就是工质垂直发射后,返回地球的问题,如图:


在工质返回掠过地球时,已经超过第二宇宙速度,无法被地球捕获,所以摆脱地球引力,进入太阳的公转轨道

至于如何让工质绝对垂直发射,使其返回时与地球正碰,这倒是非常非常高的科技了,我看这个真到要科幻思维了
2019-02-11 11:41 1 条评论
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债券小白 - 业余法盲

赞同来自:

科幻的全程是科学幻想,后两个字不要忘了。
就是公认硬核的科幻电影《2001》,里面那神秘的黑色方尖碑怎么解释?还不得设定为某个外星文明放在太阳系的嘛,没有任何科学成分。
2019-02-11 12:09 0 条评论
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aden

赞同来自:

一群炒股票的都能讨论科学,这可能就是科幻电影存在的意义吧
2019-02-11 12:15 0 条评论
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wqsdm - 赚钱

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看看就行,别太当真了.....
2019-02-11 12:58 0 条评论
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yhud0724

赞同来自:

这么较真还看啥科幻。
2019-02-11 13:43 0 条评论
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armstronglet

赞同来自:

我有一个很大的疑问,如果停止了地球自转,那地球的磁场还是否存在?如果地球磁场不存在了,那太阳风很容易将地球大气剥离,地球就和火星一样了。实际上,完全不用停止地球自转,只需将全球的行星推进器按地球自转进行自适应控制就行了(当然很难达到全功率输出)。但这从安全性和总耗能来说,比停止自转合理。
2019-02-11 13:44 3 条评论
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大白菜炖粉条

赞同来自: cardiff knight314

楼主没仔细看,行星发动机是等离子发动机,改装后可以喷8000公里,改装前应该也基本这个级别,这个喷射距离和速度肯定能脱离地球引力范围了。
等离子发动机其实就是个电磁加速器,工质可以被加速到很快,达到光速的5%轻轻松松,这个时候相对论效应是发生作用了,消耗的能量上升,但是同时获得的推力也相应上升了。要的就是这个效果,这样能以最少的工质取得最大的推力,才能经得起几百年的消耗。
2019-02-11 13:46 1 条评论
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跑路皮皮 - 低风险投机

赞同来自:

电影和原著比最大的败笔就是“木星引力突然加大”,妈的什么中科院专家顾问?瞬间出戏。
2019-02-11 13:48 2 条评论
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frenk

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专门登录来点赞,漂亮。这就是逻辑推理,该让杠精们好好学习学习(估计杠精也不懂其中的区别)。
2019-02-11 14:44 0 条评论
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pp06021361

赞同来自: 没钱又老 赵甲 如_佛 请给我加油 连眉大侠 夜路沙冷 巨龙龙更多 »

为楼主的科学精神点赞,其实楼主说的的确是这个片子的一个问题,比另外一个鸡蛋挑骨头的帖子一点基础物理都不懂还说是不同意见的强太多。
不过片中用的是以石头为原料的重聚变发动机,喷射的高温离子流也算是勉强圆得过去。理论上铁以下的聚变都是可能的,只是目前人类还只掌握了氢同位素氚氘的聚变技术,而且还不可控。
科幻毕竟不是科普片,重点在那个幻字上面。接受片中人类掌握重聚变技术的话就可以看下去了。
在1902年咱们还是扎辫子的时候,第一部科幻片《月球旅行记》用炮弹把人发射到月球看起来也是很不合理的,谁能想到几十年后人类就用加强版炮弹——火箭真的就登月成功了呢?
2019-02-11 15:06 0 条评论
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我是刚来的 - 当人生走到某一阶段,我决心成为富人,不为别的,只为自由

赞同来自: hzwalk 叶金银 小咩麻麻 jyww852

虽然不懂你们在说什么,但是感觉楼主和 @vittata 都很NB的样子,大家的回复都拉高了论坛的水平。

但我想提醒楼主一点:把卫星发射出去需要的能量很大,但是卫星进入轨道后再变轨需要的能量就很小了。对于太阳来说地球就相当于卫星,关于地球变轨,楼主是不是在思考方向上错了?
2019-02-11 17:02 0 条评论
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星程2

赞同来自:

虽然楼主的分析也是漏洞百出, 但是楼主这种,以实际的逻辑推理,来指出这种科幻原理的正确性。比起那些无脑喷子,要强百倍。
2019-02-11 18:15 0 条评论
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卡夫奥利奥

赞同来自: xiaoxin_19 桃源小童 zzk_hb 浩瀚红鹰 lin_agan duiry 巨龙龙更多 »

这是一个让我见识集思录科学水平的帖子

用16.7km/s的地表初速度,都可以突破太阳引力场了(第三宇宙速度)

一个宣称需要光速5%,也就是15000km/s的速度才能让工质突破地球引力场的帖子,居然需要讨论这么多楼,我真的佩服。
2019-02-11 18:38 3 条评论
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zyxvu

赞同来自: zzk_hb

我觉得理论上是可行的:相对论中速度越快,质量越大,当接近光速就是接近质量无穷大。这样只要把工质等离子加速到比如1/2光速,质量的问题也许就可以解决;此外还有一个原因是推力的作用时间,这不是短时间猛推,而是连续推个10-20年的,地球运行轨道应该可以变化。
2019-02-11 18:50 1 条评论
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合格境内投资者 - 好运气不会一直眷顾你,好习惯会一生伴着你,坚持好习惯,等待好运气。

赞同来自: 阿尔法工匠 jyww852

有知识真可怕(๑ó﹏ò๑)
2019-02-11 19:31 0 条评论

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