雖然以地球?yàn)槊?，但《流浪地?》的相當(dāng)一部分戲份發(fā)生在月球上。特別是在電影的高潮環(huán)節(jié)，人類(lèi)在月球上安放了大量核彈，把月球給，炸了。

(資料圖片)

01

《流浪地球2》中“炸月球”

是怎么回事？

為何要炸月球？在劉慈欣的原著小說(shuō)里，月球只是單純地被行星發(fā)動(dòng)機(jī)推走，以免干擾地球的遠(yuǎn)行。電影中人類(lèi)的計(jì)劃原本也是如此，但是月面行星發(fā)動(dòng)機(jī)出于某種緣故失控了，非但沒(méi)有把月球推走，反而推向地球，為了避免二者相撞，只能把月球炸掉。（順便說(shuō)一個(gè)細(xì)節(jié)：在影片里，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)噴出的火焰是藍(lán)色的，故障過(guò)載時(shí)變成紅色，并最終承受不住超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而爆炸。這個(gè)配色方案符合人們對(duì)顏色的直覺(jué)感受，但并不符合物理：藍(lán)光比紅光對(duì)應(yīng)更高的溫度。）

那么如何炸呢？電影采用的方案是在月表設(shè)置三千多枚核彈，同時(shí)引爆。問(wèn)題是，這夠用嗎？

**光憑暴力炸月球，其實(shí)是很難的。**沒(méi)辦法，月球是相當(dāng)巨大的一坨。它是太陽(yáng)系里第五大衛(wèi)星，比冥王星都大。它的總質(zhì)量是地球的1/81，相當(dāng)于地球上陸?？账械乃悠饋?lái)再乘以60。這么大的質(zhì)量足以讓它依靠自身的引力保持球形，所以炸一個(gè)超級(jí)大坑啥的幾乎沒(méi)有用途，炸出來(lái)的碎塊自己會(huì)滾回坑里。哪怕你施展“原力”，一劍把月球劈成兩半，結(jié)果也幾乎看不出區(qū)別——這兩半還是會(huì)在引力的作用下緊緊貼在一起。

要炸到多碎才算真的炸掉了呢？讓我們考慮一個(gè)極端的場(chǎng)景：把月球的引力結(jié)合能全都填掉，相當(dāng)于碎成齏粉。簡(jiǎn)單計(jì)算可知，月球的引力結(jié)合能約為1.2×10^29焦耳。

人類(lèi)歷史上造出的最大炸彈——沙皇炸彈的能量只有2×10^17焦耳，跟前面那個(gè)數(shù)量差了12個(gè)0。雖然電影發(fā)生時(shí)，距離沙皇炸彈的試爆已經(jīng)過(guò)去了快一百年，技術(shù)進(jìn)步了很多，可是人類(lèi)的核武器戰(zhàn)略多年來(lái)一直是往小型化和精準(zhǔn)化的方向發(fā)展的，再也沒(méi)有往更大當(dāng)量的方向上走，今天地球上核武器的平均當(dāng)量只有沙皇炸彈的二百分之一。就算我們能量產(chǎn)沙皇炸彈，那也需要6000億個(gè)才夠——全地球人均75位“沙皇”。電影里那3000枚核彈，連零頭的零頭都沒(méi)有。

有報(bào)道稱(chēng)，片方原本是想實(shí)打?qū)嵉卣ㄔ虑?，咨?xún)了科學(xué)顧問(wèn)發(fā)現(xiàn)不行，只好另謀他路。實(shí)際展現(xiàn)在銀幕上的說(shuō)法是，這些核彈功能上只相當(dāng)于引線(xiàn)，誘發(fā)月球核心聚變，歸根結(jié)底是月球“自己炸自己”。

02

現(xiàn)實(shí)中，月球可以自爆嗎？

第二個(gè)問(wèn)題是，月球真的能自爆嗎？現(xiàn)實(shí)中自然不能指望，但在流浪地球的宇宙里似乎可以。小說(shuō)的設(shè)定是，地球發(fā)動(dòng)機(jī)以“重元素聚變”作為能量來(lái)源。小說(shuō)本身沒(méi)有解釋“重元素”指的是啥、聚變?cè)砣绾?，但電影展現(xiàn)出來(lái)的就是“燒石頭”。地表石頭的最主要成分是氧和硅，附帶相對(duì)少量的鋁、鐵、鎂等?？紤]到小說(shuō)和電影都沒(méi)有談?wù)摵Ａ康摹皬U棄石頭”如何處理的問(wèn)題，大概就是基本燒光了。

**這些元素真的能聚變嗎？**原則上任何兩個(gè)原子硬塞在一起都可以聚，但要想從中獲得能量，就是另一回事了。先不考慮那些極不穩(wěn)定的同位素，隨著原子序數(shù)的增加，原子的單位核子能量大體說(shuō)來(lái)就像一個(gè)“大坑”，兩邊高中間低，從高處往低處釋放能量，低處往高處就反而要耗費(fèi)能量了。所以極輕的原子如氫和氦，是聚在一起、原子序數(shù)增加時(shí)放出能量；而極重的原子如鈾和钚，則是裂成幾半、原子序數(shù)減少時(shí)放出能量。

很遺憾，在現(xiàn)實(shí)中，石頭里的很多元素，都已經(jīng)在“大坑”里了。特別是鐵，其最常見(jiàn)同位素鐵56榮登“單位核子能量最低榜”榜首。把坑外的元素推到坑底容易，要把坑底的元素推出來(lái)不但難如登天，而且能量上是“虧本”的，無(wú)法用來(lái)產(chǎn)能或當(dāng)武器。真的能用來(lái)當(dāng)燃料的，硅超難，氧也只是比超難稍微簡(jiǎn)單一點(diǎn)，需要10億度的高溫和10億倍于水的高密度，這等條件除了恒星內(nèi)部之外基本沒(méi)戲。現(xiàn)實(shí)中人類(lèi)要控制氫的聚變都難如登****天，氧的聚變就更不知要等到何年何月了。

月核自爆的問(wèn)題比地球上燒石頭還要更嚴(yán)重。月亮的表層和地表類(lèi)似，氧硅最多，鎂鐵次之，但它的核心幾乎全是鐵，附帶少量硫和鎳。鐵這玩意兒鐵板一塊，聚變裂變都不能指望。它是常規(guī)恒星演化的終極元素，只有超新星之類(lèi)的超高能事件才能強(qiáng)行造出更重的來(lái)，而且那也是“別人”爆它，自爆什么的想都別想。

當(dāng)然，我們也可以換一個(gè)角度思考這個(gè)問(wèn)題——“流浪地球宇宙”里，科技明明也沒(méi)有進(jìn)步多少，卻可以把石頭一車(chē)車(chē)地往里倒，連分揀都不用，更別說(shuō)處理廢料了。而且故事的太陽(yáng)演化也和現(xiàn)實(shí)截然不同，太陽(yáng)不但會(huì)急速衰老，氦閃也發(fā)生在紅巨星之前而非之后。這些事實(shí)都表明，那個(gè)宇宙里的核物理和現(xiàn)實(shí)不同，遵循不同的規(guī)律。既然如此，那故事里的月球炸一炸也沒(méi)啥。

03

如何才能將月球毀掉？

然后是第三個(gè)問(wèn)題，如果在現(xiàn)實(shí)中月球哪天不高興真要撞過(guò)來(lái)了，我們想把月球毀掉，有什么辦法嗎？一口氣炸掉當(dāng)然不可能，但誰(shuí)也沒(méi)規(guī)定說(shuō)非要一次完工，把引力結(jié)合能填滿(mǎn)就行了呀。地球文明目前每年大約產(chǎn)出并消耗10^21焦耳能量，假如我們把這些能量全部用來(lái)炸月球，需要大概……1億年。

電影里的人連給100年后謀福利都不樂(lè)意，1億年這誰(shuí)等得起啊。

靠人類(lèi)自己不太行，可否借力打力呢？太陽(yáng)既然能吞地球，那吞個(gè)月球當(dāng)然不在話(huà)下。平日里月球之所以能夠環(huán)繞地球而不落入太陽(yáng)，是因?yàn)樵虑蛳鄬?duì)于太陽(yáng)擁有極高的速度，只要把這個(gè)速度打消，太陽(yáng)就能把月球解決。

但這速度可不低，大約是每秒30千米——注意是每秒啊，換算成時(shí)速是10萬(wàn)千米。而月球的個(gè)頭也不小。簡(jiǎn)單計(jì)算可得，抵消月球的速度需要6×10^31焦耳。

……這比直接炸掉更費(fèi)能量，虧了。

可否換個(gè)思路呢？宇宙中有很多奇葩天體破壞力比太陽(yáng)更勝一籌，黑洞就是著名例子。把月球送去現(xiàn)有黑洞太遠(yuǎn)了，但黑洞有一個(gè)好：原則上人類(lèi)可以自己造。有一種理論猜測(cè)，粒子對(duì)撞機(jī)可以制造出所謂的“微型量子黑洞”?？上б匀祟?lèi)目前對(duì)撞機(jī)的水準(zhǔn)，就算能造出來(lái)也會(huì)瞬間蒸發(fā)，沒(méi)法用，還是需要大得多得多的能量。

假設(shè)，我們真的造出來(lái)了一個(gè)微型黑洞，剩下就簡(jiǎn)單了：只需把它扔到月亮上，它就會(huì)圍繞月球質(zhì)心進(jìn)行簡(jiǎn)諧振動(dòng)，直到把月亮吃光，變成一個(gè)直徑約0.2毫米的超小型新黑洞。當(dāng)然過(guò)程中會(huì)釋放出大量X射線(xiàn)等高能輻射——還望地球人能主動(dòng)前往附近地下掩體躲避。

好，現(xiàn)在月球是被毀掉了，但是還留下了一個(gè)問(wèn)題：就算是黑洞，“吃東西”也要遵循動(dòng)量守恒?，F(xiàn)在雖然月球不會(huì)撞地球了，新的黑洞還是會(huì)撞地球……

其他方法倒是還有一堆，但大抵都是這種“殺人一千自損八萬(wàn)”的路數(shù)。沒(méi)辦法，個(gè)子大就是有優(yōu)勢(shì)，天體能在宇宙里呆上幾十億年不是白搭的。人類(lèi)連利用太陽(yáng)投到地球上的全部能量都做不到，再怎么折騰也難以傷到星球本體的那塊大石頭。

作者｜范崗審核｜韓文標(biāo) 中科院上海天文臺(tái)

標(biāo)簽： 沙皇炸彈 原子序數(shù)