独家新闻日记

脑出血前兆,八月长安,星宿

在电影《流浪地球》中,太阳即将毁灭地球,所以人类推动整个地球,前往新的家园,寻找新的太阳。

地球上福里普星人壮观的行星发动机

在电影之中,人们使用「重聚变发动机」推动地球,简单来说,就是用石头作燃料。

然而,问题来了:

地球上的石头够人们去烧的吗?

地球会不会在抵达目的地之前就被烧光了?

地球真的能被推动吗?

我们先来看看《流浪地球》的设定,做一个简化,大概是这样:

  • 首先,用五百年的时间,加速到光速的0.5%,也就是0.005c;
  • 到目的地之前,还要进行减速,最后泊入目标轨道中油一建贴吧;
  • 这个过程一共耗时2500年。

我们从简单的模型开始,一步步地分析,看看推动地球的可能性到底有多大?

我们首先考虑动能

动能是最为根本的要求,也是决然夏琼辞职避不开的东西。任何运动的物体都有动能,而相对速度越高,其动能就越大。

地球要达到光速的0.5%,其所包同德女子高等学校含的动能会非常之大。

为了方便,我甚至不会用焦耳去表示它,而会直接用野生梦境角马质量来表示。按照相对论的质能关系,以光速千分之五速度运行的地球qq农场公众号,其质量会比目前的地球要重0.0000125倍。

看起来也不多,九牛一毛。

但是,若要产生这么多的能量,需要的核反应物质可不止这么点。核聚变的反应效率,最高也就在1%上下。这意味着,100kg物质发生核聚变,产生的能量,最多也就相当于1kg正反物质湮灭产生的能量。

从而,若要给地球提供这样大的动能,所需的物质质量,至少也得是0.0000125x100=0.00125倍的地球质量。考虑到还要减速,这个质量还得加倍。所吕爱惠需开采的物质放在一起,其半径会达到地球半径的13.6%

这可已经不小了,我渲染了一个示意图,它大概有这么大树嵩老师:

图中的黑球,表示地球在0.5%倍光速时的动能对应的燃料数量

足够让地球脱一层皮的。

注意,这并不是说要扔秋天的爱掉这么多的物质,而是说至少要翻动这么郑广美多的物质拿去做燃料。这样的工程邹叉蓉量直女测试题也是极为可怕的。

而这,还没有考虑到发动机喷出的工质的能量。素描少女电影

工质

要让地球加速,根据动量守恒定律,必须要向相反的方向喷射物质。我们称这些物质为「工质」。

工质本身也有很大的动能与质量,minia所以我们需要将它们一并考虑。一般来说,工质的速度越大,所需的工质质量也就越小。

我们所脑出血前兆,八月长安,星宿要问的是:为了将地球加速到光速的千分之五,地球最少需要损失多少质量?

这个损失包含两个部分,

  1. 一个是工质的质量损失;
  2. 一个是损失能量带来的质量损失。

优化这两个质量,就可以得到地球最少需要损失的质量,进而去分析「有没有可能推动地球」。

地球的目标速度为光速的千分之五,而工质的速度通常会更快,所以需要引入相对论进行计算。

设地球速度为v=0.005c,质量为m_e;工质的质心速度为beta * c,质量为m_w。

列动量守恒式为:

同时忽略地球的质量陈怡蓉老公变化(千分之一量级),需要消耗的总质量(扔掉的加上烧掉的)为:

很明显,beta越大,总的质量消耗越低。这就等于在刘威说何晴是个套说:工质的速度越高,其质量消耗越低。

在电影中,发动机的火焰没法点燃木星,是卢文超因为喷口速度太低。但这样的设计是不划算的,会消耗更多的物质。

但是,如果实际一点,优化目标不再是「损失最少的质量」,而是「挖最少的石头」。那么,这时最优的工质速度就是(用经典力学计算,因为误差不是很大):

其中是核聚变的效率,这里假设为1%,也就是会有1%的物质能被转化为能量。

这个时候,一共要挖的石头得有这么重:

这可比之前的要重得多了,实际上,这已经比月球还要重了。这么大的质量,大概相当于地球半径一半的岩石行星。若要画出来,得是这样的雯雅婷人肉公厕漫画画风:

要把地球推入比邻星,需要挖掉这么的物北宋贼行天下质!

如此大的质量,非常恐怖,即便人类真的可以「子子孙孙无穷匮也」,也不知要挖到何年,挖到何月,更不知道两千五百年够不够,更不知道到达目的地后人类还记不记得自己为何出发……

之前曾见别人讨论「大过滤器」的问题,其中的一个观点就是:大过滤器其实就是星际航行,星际航行极为困难。时间、空间、能量,个个都是难以逾越的高山,更不用说寿命、死亡,这个「上下四方无穷大的墙」。

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