Sadece özel efektlere bakmayın! Liu Cixin ve Wu Jing size "The Wandering Earth" filmindeki bilimsel gizemleri gösteriyor.
Bu makale uzmanı: Mu Xinjun, Mühendislik Mekaniği Bölümü, Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi, Tsinghua Üniversitesi, Çin Bilim Kurgu Galaksi Ödülü / Nebula Ödülü kazanan yazar
Bu makalenin gözden geçirilmesi: Liu Cixin, kıdemli mühendis, bilim kurgu yazarı, Çin Yazarlar Derneği üyesi, "Gezinen Dünya" romanının yazarı, film yapımcısı
Bahar Şenliği sırasında "Wandering Earth" filmi övgüler aldı. Liu Cixin'in "The Wandering Earth" romanından uyarlanan aynı isimli bu film, sanki yüzyıllardır bekliyormuş gibi seyirciyle buluşması 4 yıl sürdü.
Liu Cixin'in prodüksiyonunun yanı sıra Wu Jing, Li Guangjie ve Wu Mengda gibi oyuncu kadrosu da filme yardımcı olacak, filmi izleyen izleyiciler "sabit" dedi!
Yazar Han Song şöyle yazdı: "Birçok insan ağlıyor."
Aktör Xu Zheng en yüksek değerlendirmeyi doğrudan verdi:
Açıkçası, Çin'in ilk gerçek sert bilim kurgu filmini yaratmak için mürettebat çok fazla ödev yaptı ve tüm film uzay, havacılık, makine vb. Hakkında zengin ifadelere sahip. Bir bilimkurgu hayranı olsanız da olmasanız da, bu iki fırça ve üç fırçaya değer bir film!
Sert bilim kurgunun cazibesi nedir? Muhtemelen hikayenin kendisinden atlayabilir ve hayat hakkında farklı düşünmemize izin verebilir. Gerçekte, "dünyayı dolaşmak" gerçekten mümkün mü? Jüpiter'e yaklaşmanın tehlikeli olduğunu bilerek, dünya neden bu tarafa gidiyor?
Her türlü soru ve düşünceyle, gelin telafi edip bilimin gizemine birlikte yürüyelim!
Neden Jüpiter'e gidilir?
Hikayenin arka planı şudur: Güneş hızla yaşlanıyor ve genişliyor ve güneş sistemi artık insan varoluşu için uygun değil, bu nedenle insanlar kendileri için yeni bir yuva seçtiler - Proxima Centauri (Centauri'de üç yıldız).
Proxima Centauri, güneş ile aynı yıldızdır, ancak kütlesi güneşin yalnızca sekizde biridir
Dünya, 6.371 kilometre yarıçaplı ve 59 trilyon ton ağırlığında bir devdir. Ancak insanlar, yaklaşık beş yıl içinde dünyayı kaçış hızına (güneşin yer çekiminden uzaklaşan en düşük hız) itmek için yeterli olan aynı devasa gezegen motorunu yarattılar.
Planet motorun şematik diyagramı
Ancak bu hız yeterli olmaktan uzak. Proxima Centauri (üç yıldız Centauri) dünyadan 4,3 ışık yılı uzaklıkta. Kaçış hızına ulaşmak 77.000 yıl alacaktı ki bu çok uzun!
Gezegen motoru hızlanmaya devam etse bile, ışık hızının yüzde birine ulaşmak hala mümkün değildir. Bu yüzden insanlık, dünyanın yönünü ve hızını sıfır tüketimle değiştirmesini ve sonunda Proxima'ya ulaşmasını sağlamak için Jüpiter'in "yerçekimi sapanını" kullanmayı düşündü.
Öyleyse neden gezegensel motor ışık hızının yüzde birine kadar hızlanamıyor? Bunun nedeni, gezegen motorlarının enerjisinin "ağır element füzyonundan" gelmesidir.
Ağır element füzyonunun sınırlamaları nelerdir?
Ağır elementlerin sözde füzyonu alışılmadık bir şey değil. Evrenin derinliklerinde pek çok yıldız "Big Mac" vardır ve bunlar, içindeki anahtar unsurların birleşiminden geçmektedir.
Ağır element füzyonunun kütle-enerji dönüşüm verimliliği oldukça düşüktür. En iyimser tahmin, dünyanın kaçış hızına ulaşması için 700 milyon ton taşın yakılması gerektiğidir; bu, yakıt olarak dünyanın 40 metresini kazmaya eşdeğerdir; ışık hızının yüzde birini elde etmek için yer kabuğunun kesilmesi gerekir. yarım.
Dünyayı ilerletmek için kendi gücünüze güvenemiyorsanız, astronomik ölçekli evrensel yerçekiminin gücünü kullanmak için gelişmiş yörünge hesaplamaları kullanın. Böylece insanlar, filmin ilk yarısında sahnelenen Jüpiter'e gözlerini dikti.
Jüpiter'in yerçekimsel sapanı ne olacak?
Havacılıkta yerçekimsel sapan fenomeni vardır, uzay aracı onu kullanarak yön değiştirebilir, hızı artırabilir ve hedef yörüngeye sıfır tüketim ve düşük maliyetle ulaşabilir.
Yerçekimi sapmaları genellikle çok farklı ağırlıklara sahip bir çift gök cismi arasında meydana gelir. Burada Jüpiter (kırmızı top) ve Dünya'yı (mavi top) Şekil a ve Şekil b'de gösterildiği gibi örnek olarak kullanıyoruz.
Dünya V hızıyla Jüpiter'e ve U hızıyla Jüpiter yörüngesine yaklaşır.
Şekil yerçekimi sapanının şematik diyagramı
Yeterince yaklaştıktan sonra, dünya Jüpiter'in yerçekimi tarafından tutulur, Jüpiter tarafından çekilir, zarif bir şekilde yarım daire döndürülür ve sonra bir disk gibi fırlatılır
Şekil b Yerçekimi sapanının şematik diyagramı
Jüpiter Gandangren'in adanmışlığı sayesinde dünya, Jüpiter'in yörünge hızına U, orijinal hız V'nin üstüne bindirildi ve hız U + V'ye yükseldi. Dünyanın hızı ve enerjisi arttı ama hiç yakıt tüketmeden yeni yuvasına koştu.
Ancak yörünge değişimi sırasında dev bir gezegene çok yakın olursanız, bu "gezi gezisi" tatsız olacaktır.
Jüpiter'e yaklaşırken gezegen motorları durdu
Dünya Jüpiter'e yaklaştığında, insanlık aniden büyük bir krizle karşılaştı: Binlerce gezegen motoru arızalandı ve gitti, küresel depremler, volkanik patlamalar, magma yeraltı şehrini sardı ...
Resimdeki kırmızı çizgi Çin Seddi
Neden binlerce motor aynı anda durur? Depremler ve yanardağlar neden bu zamanda eğlenceye katılıyor? Tüm bu felaketlerin kökü "Roche sınırı" dır, Basitçe söylemek gerekirse, dünya Jüpiter'e çok yakın, Çok yaklaşırsan ne olur?
Rocheun sınırı aşılırsa ne olur?
Roche sınırı astronomide özel bir mesafedir. İki gök cismi arasındaki mesafe Roche sınırından daha az olduğunda, "gelgit kuvvetleri" tarafından parçalanma eğilimindedirler.
Hesaplamalar gösteriyor ki Dünya ile Jüpiter arasındaki mesafe 103.000 kilometreden azsa, gelgit kuvvetlerinin etkisi altında atmosfer dünyadan ayrılacak; mesafe 74.400 kilometreden azsa tüm dünya parçalanacaktır.
Gelgit kuvveti ne kadar korkunç, örnek olarak bir çaydanlık ve bardağı alalım:
Şekil c Gelgit kuvvetlerini göstermek için kullanılan bir çay fincanı
Bardak duvarının üstüne biraz su döküyoruz ve yerçekimi altında bardağın dibine doğru kaymasına izin veriyoruz. Bardağın dibine ne kadar yakınsa, su damlası daha da uzar ve sonunda yırtılma sınırına çekilir. Bu sınır, bu çay fincanı için su damlacıkları için "Roche sınırı" olarak kabul edilebilir.
Jüpiter'in çekim alanı aslında bir "çay bardağı" dır. Dünya'nın boyutu çok büyük Jüpiter'e yaklaştığında, Jüpiter'e daha yakın olan taraftaki çekim kuvveti uzak taraftakinden çok daha büyük olacak, bu yüzden su damlacıkları gibi yavaş yavaş parçalanacak.
"Gezen Dünya" filminde dünya, ahşabın "akışkan Roche sınırına" ulaştı (ahşap ile zemin arasındaki mesafe 103.000 kilometre). Burada sıvı ve gaz artık dünyanın yerçekimi tarafından bağlanamaz, kaçma eğilimindedir ve kaya, kendi sertliğiyle bir süre zar zor dayanabilir
Şekil d Öğütülmüş odun sıvısı Roche limit simülasyonu (iki boyutlu basitleştirilmiş model)
Jüpiter'e biraz daha yakın olan dünya, ahşabın "Sert Roche Sınırı" na girecek (ahşabın mesafesi yaklaşık 74.400 kilometre). Burada sert kayalar bile yerçekimi farkı nedeniyle parçalanacak ve yeryüzü tamamen parçalanacak
Şekil e Sert bir taşlanmış ahşap gövdenin Roche limit simülasyonu (iki boyutlu basitleştirilmiş model)
İnsanların "The Wandering Earth" te yüz yüze kaldığı çaresizlik hayal edilebilir. Jüpiter'in çok yakınında çalışmayacak, gelgit kuvvetleriyle paramparça olacak; Jüpiter'den çok uzakta çalışmayacak, yerçekimi sapan yardımıyla yörüngesini değiştiremeyecek ...
İyi bilim kurgu, bilime işaret eden bir anlama sahiptir
Zaman ve mekan sınırlamaları nedeniyle, burada "Gezici Dünya" daki iki anahtar parselin yalnızca bilimsel arka planı tartışılabilir. Aslında, filmde çok fazla bilimsel bilgi var, sahne ayrıntılı ve olay örgüsüne oldukça entegre edilmiş.
En önemlisi, üzerinde düşünmeye değer birçok soru ortaya çıkarırlar. Bu perspektiften, İyi bir bilim kurgu filmi, seyircinin, özellikle de çocukların hayal gücünü ve merakını gerçekten açabilir. İyi bilim kurgu çalışmaları, özellikle sıkı bilim kurgu çalışmaları, bilim için nispeten güçlü bir öneme sahiptir.
Çin bilimkurgusunu birlikte sevelim!
Kaynak: Popüler Bilim Çin (ID: Science_China)
Bu sayının editörleri: Cui Peng, Jiang Chuan
Kendinizi iyi hissedin, lütfen buraya tıklayın
