《流浪地球》講了一個腦洞十分大故事。未來某一天，人們發覺太陽在急速老化，快要炸了，人類唯一生存方法就是逃離太陽系。不過，最近適合居住星系是4.2光年外比鄰星。第1頁于是，大家想出一方法，把地球上安裝上上萬個發動機。把地球推走。人類建造了1萬個行星發動機，遍布世界各地。這么就能把地球推離太陽系。第2頁不過把地球遷居步驟也很繁瑣，總體需要這么五個步驟：第一步，用地球發動機使地球停頓轉動，使發動機噴口固定在地球運行反方向；第二步，全功率開動地球發動機，使地球加速到逃逸速度，飛出太陽系；第三步，在外太空繼續加速，飛向比鄰星；第四步，在中途使地球重新自轉，調轉發動機方向，開始減速；第五步，地球泊入比鄰星軌道，成為這顆恒星衛星。第3頁當這一萬個行星發動機全部開啟，地球就是如此壯觀景象：第4頁讓地球剎車，并推進地球前進，讓板塊變動，引發了滔天海嘯和地震；地球人口減半，只剩35億人口……城市陷入冰封。不過人類為了這個計劃，也付出了巨大代價。第5頁第6頁幸存35億人，被迫遷入地下城，因為地面已經低溫將至零下84度了。第7頁在這時，在地球還沒有飛出太陽系時候，飛近了木星時候，被木星引力吸引，地球逐步靠近木星并最終要撞擊木星危險時刻。在這危機關頭，人們為了脫離危險，上演了一段段潸然淚下求生故事。第8頁其實，在這部電影中，包括科學知識非常多，設定詳實，且高度融入了劇情。電影講述故事中，明知靠近木星有危險，為何地球還要走這條路？為何靠近了木星地球就會被“撕裂”？帶著種種疑問和思索，讓我們一起了解這些電影情節里科學解讀和科學背景，探尋這個電影故事中科學奧秘！第9頁故事背景是這么：太陽急速老化，不停膨脹，太陽系已經不適合人類生存，于是人類為自己選了一個新家園——比鄰星（半人馬座三星）。比鄰星同太陽一樣，都是恒星，但質量只有太陽八分之一。第10頁地球是個龐然大物，半徑6371公里，重達59萬億億噸。但人類造出了一樣龐大行星發動機，足以在5年左右將地球推進到逃逸速度（脫離太陽引力最低速度）。第11頁但這個速度還遠遠不夠。比鄰星（半人馬座三星）距離地球4.3光年，假如按照逃逸速度航行，需要7.7萬年才能抵達，這實在是太漫長了！即使行星發動機繼續加速，抵達光速百分之一依然不可行。于是人類想到了借助木星“引力彈弓”，令地球零消耗改變方向、提升速度，最終抵達比鄰星。那為何行星發動機不能加速到百分之一光速呢？這是因為行星發動機能量來自“重元素聚變”。第12頁所謂重元素聚變并不是什么稀奇玩意兒。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。重元素聚變質能轉換效率是相當低。最樂觀預計，地球要到達逃逸速度，也必須燒掉7億億噸石頭，相當于把全球地面挖掉40米做為燃料；要到達光速百分之一，則必須削去地殼二分之一。假如無法靠自己力量推進地球，那就借助精巧軌道計算，利用天文尺度力量——萬有引力。于是人類將目光投向木星，這就是電影前半段上演。第13頁航天中存在引力彈弓現象，利用它，能夠令航天器零消耗低改變方向、提升速度，送達目標軌道。第14頁引力彈弓普通發生在一對重量相差懸殊天體之間。這里我們用木星（紅色球）和地球（藍色球）舉個例子地球以速度V靠近木星，而木星在軌道上以速度U運行第15頁足夠靠近后，地球被木星引力抓住，牽引，優雅地轉體半周，然后像擲鐵餅那樣甩出去第16頁感激木星甘當人梯貢獻精神，地球取得了木星軌道速度U，疊加上原有速度V，速度增加到了U+V。地球速度和能量都增加了，卻沒有消耗任何燃料，就奔著新家園去了。但假如變軌時離一顆巨行星太近話，這趟“觀光旅行”可就要不怎么愉快了。第17頁當地球靠近木星時，人類突然遭遇了巨大危機：數千臺行星發動機故障熄火了，全球地震，火山暴發，巖漿吞沒了地下城……為何幾千臺發動機會同時熄火呢？為何地震、火山都趕在這個時候來湊熱鬧呢？這一切災難根源是“洛希極限”，簡單說就是地球離木星太近了，太近會發生什么呢？第18頁洛希極限（Rochelimit）是天文學中一個特殊距離。當兩個天體距離少于洛希極限時，它們就傾向于被“潮汐力”撕碎。計算表明，地球和木星距離假如低于10.3萬公里，那么大氣就會在潮汐力作用下脫離地球；假如距離低于7.44萬公里，那整個地球都會被撕碎。地球尺寸很大，當它靠近木星時，離木星較近一側受到引力，將比較遠一側大得多，所以會像水滴一樣被逐步撕裂。第19頁《流浪地球》電影中，地球已經抵達了地木“流體洛希極限”（地木距離10.3萬公里）。在此處，液體和氣體不再能被地球引力束縛，而傾向于逃逸；而巖石還勉強能憑借本身硬度堅持一會兒再靠近木星一點，地球將進入地木“剛體洛希極限”（地木距離約7.44萬公里）。在此處，就連堅硬巖石都會被引力差撕碎，地球將徹底解體第20頁能夠想象《流浪地球》中，人類面臨是怎