贵阳分部 │ 广州分部
网站地图联系我们所长信箱建议留言│内部网│English│中国科学院
 
 
首页概况简介机构设置研究队伍科研成果实验观测合作交流研究生教育学会学报 │ 图书馆 │ 党群工作创新文化科学传播信息公开
  科学普及
  您现在的位置:首页 > 科学传播 > 科学普及 > 科普动态
【珠江晚报】中科院地质与地球物理研究所研究员徐文耀做客珠海文化大讲堂——在科幻片中学科学
2019-03-29 | 作者:转自:珠江晚报 | 【 】【打印】【关闭

来源:珠江晚报  发布日期:2019-3-13

  近日,中国科学院老科学家科普演讲团副团长、mg真人开户研究员徐文耀做客珠海文化大讲堂,以《从流浪的地球说起……》为题,现场为大家解读宇宙的起源与生命的诞生,告诉大家天地大冲撞与地球磁场,与大家探讨在地球面临着环境恶化、资源耗竭的困难时,人类要如何守护地球。

  《侏罗纪公园》《独立日》《星际穿越》......徐文耀用一部部熟悉的科幻电影拉开了讲座的序幕。徐文耀表示,今年春节的一部中国科幻电影《流浪地球》,引起了中国电影界的震动。

  《流浪地球》讲述了一个太阳能量即将耗尽的时代,在400年之间,包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。人类被迫执行流浪地球计划,造了1万台行星发动机,推动地球离开太阳系。讲座现场,徐文耀以“为何逃离太阳?”“如何才能逃离太阳?”“逃到哪里去?”三个问题入手,与现场观众一起探索了宇宙的奥秘。

文/本报记者 廖明山 熊伟健
图/ 叶秋明

人物介绍

  徐文耀,中国科学院研究生院教授、博士生导师,国际地磁与高空物理联合会中国委员会副主席,曾任mg真人开户所长,曾获中国科学院科技一等奖、国家海洋局科学技术进步特等奖等奖项。

 

  问题一:为何逃离太阳?

  “400年之内,太阳就要爆炸,就要把地球给吞掉了。地球不跑,你还等什么?”徐文耀以故事背景带入,进入了讲座的主题。徐文耀说道,大约在50亿年以前,太阳所在的位置只有一片星云,形成宇宙尘埃。这些宇宙尘埃互相碰撞,碰撞以后粘连在一起就逐渐变大,像滚雪球一样,最初的太阳就形成了。但是,这时的太阳依然在变大,当太阳内部的压力、温度增加到一定值的时候,核聚变开始了。太阳内部氢很多,氢核聚变就变成氦,放出巨大的能量。

  再过50亿年,太阳里面的氢就将燃烧殆尽,太阳也到达了他的晚年,变成红巨星。红巨星很大,大到进入地球现在的轨道上,所以地球也会被它 “吃”进去。但在太阳晚年时,也会有回光返照,最后太阳能发生一次非常壮烈的爆炸,爆炸出来形成行星状星云,最后收缩回去,慢慢的变成一个白矮星,这就是太阳的一生。

  氢燃烧会变成氦,太阳最中心的部分就积累了氦,氦积累的越来越多,外面的压力越来越大,温度越来越高,等温度上升到一定高度的时候,氦就会发生爆炸,叫做氦闪。在电影里,就是把50亿年压缩到了400年,氦闪来了,地球没了,要被烧光了。

  问题二:如何才能逃离太阳?

  电影里的方法是建造一些行星发动机,把地球推开,在推开之前先让地球停止自转。方法是在赤道上,布置许多发动机,朝着与地球自转方向相反的方向喷火,让地球“刹车”,然后地球停止自转,再让其余发动机朝一个方向推动地球,让它远离太阳。

  “那么多大的速度才能跑?第三宇宙速度。”徐文耀表示,要脱离太阳,跑到太阳系外面,需要16.7千米每秒的速度,这叫第三宇宙速度。地球人修了1万台行星发动机朝后面喷火,叫做等离子体,朝上面喷火,速度就越来越快了。地球被这1万个行星发动机推能推多快,是科学能算出来的。1万个发动机,每台推力150亿吨,150亿吨乘1万,那总的推力就出来了。有了推力,地球形成加速度,要慢慢达到16.7千米每秒的速度,过程需要2000年,而科幻电影又将这一过程压缩到50年。

  地球脱离太阳,就要往新太阳跑。新太阳离地球有4光年的距离。这期间,地球要获得速度就要靠燃料,光靠地球上燃料是不够的,所以科学家想到在木星绕一圈,让木星帮助加速,这就叫木星的引力弹弓效应。相当于在弹弓上弹了一下,使得地球的速度加快。“这可不是科幻,这个是真实的。我们发射卫星的时候,特别是要发射深空卫星,经常要在木星那绕一下,以便获得木星的帮助,获得加速度。”徐文耀强调道。

  问题三:逃到哪里去?

  每一个恒星都是太阳,发光发热的太阳。距离太远则花费时间太长,所以科学家们就选择了一个比邻星。比邻星是离地球最近的一个恒星,4.22光年。比邻星只有现在太阳1/8的质量,所以它的宜居带非常靠近。所以,未来地球距离新太阳的距离将是现在的1/20,它的位置就在南半球的星空,南十字星座,天文学上叫半人马-阿尔法星。

  新太阳质量小,宜居带近,造成它对地球的引力变小,圆周速度更快,周期变短。简单计算,地球绕新太阳比邻星转一圈要12天,也就是12天过一年。“我们选择的余地不多,离太阳10光年的范围里,只有8颗恒星,没别的选择。如果要选择第二个,就要选择天狼星了。天狼星离我们约8光年,远一倍距离,现在我们用2000年,往天狼星上4000年都到不了。所以没办法,只好选它。”徐文耀说。

  同时,徐文耀还说道,如果地球逃离太阳,则面临了一个问题,“痛失月球”。月球陪伴地球月40多亿年,它是一次天地大冲撞中形成的,45亿年以前,一个小行星撞到月球上,撞出来的岩浆碎片,最后汇聚成为今天的月亮。由于有了月亮的存在,月亮对地球有吸引力,这个吸引力就引起了潮汐。月球的引力也使得地轴很稳定,在没有月球之前,地球像个小伙子,焦躁不安。有了月球之后,地球的自转轴稳定在23度半左右,非常稳定。“当我们的地球流浪在太空的时候,仰望太空,想起了陪伴我们40多亿年的月球,不免惆怅。也许那个时候,地球没有月球的陪伴会变得很孤独,我们会后悔没有带着月亮一起走。”最后,徐文耀以“地月关系”的知识讲解结束了这次的讲座。

 

专家提示

  科幻不等于科学

  从电影入手,徐文耀深入浅出地讲解收获了在场观众热烈的掌声。但徐文耀在讲座中强调,“电影的故事是假的,但知识是真的。”它可以让培养人们科学兴趣,增长科学知识,开拓科学视野,养成科学习惯。但科幻不等于科学,科幻片不等于科教片,它是有变形的、有夸张的、有虚构的部分存在。大家要学好科学,才能看懂科幻片。”徐文耀表示,“科幻片就像哈哈镜里面的科学,你们照哈哈镜,里面有个影子,有点像人,但是又不像人。别对科幻片里面的每个细节去追究,如果有人这样做了,那只能说明他没把科幻片弄清楚。”

 
地址:北京市朝阳区北土城西路19号 邮 编:100029 电话:010-82998001 传真:010-62010846
版权所有© 2009- mg真人开户 京ICP备05029136号 京公网安备110402500032号