一月初，我跟朋友聊起這部國產科幻電影《流浪地球》，約他春節去看。他笑著說，《流浪地球》是什么鬼？
一月中旬，我在當地一個讀書會上分享劉慈欣的《三體》小說的第三部《死神永生》（前2部之前已經分享了），在快結束時，我向在座的朋友推薦了這部《流浪地球》電影，他們一臉懵逼。
事實上，我當時也不知道這部電影會拍成什么樣，但是出于對劉慈欣作品的崇拜和信心，我非常期待這部《流浪地球》上映。大年初四，我終于去看了這部期待已久的電影，回來后，在朋友圈里用四個詞進行了評價：題材新穎、背景宏大、高潮迭起、敘事嚴密。雖然一開始故事有些拖沓，沒有特別的新鮮感，但隨著故事的逐漸展開，越來越讓我心潮澎湃，酣暢淋漓，尤其是影片的后半個小時，幾個神反轉，讓我感到很過癮。
作為一名觀影者，我沒有必要深究這部電影的科學硬傷；作為一名文科生，我也沒有能力深挖這部電影的科學硬傷。但是，作為一名喜歡胡思亂想的科幻愛好者，我不免又有一些表達的沖動，于是用我有限的科學知識水平談一談《流浪地球》這部電影的幾個科學設定問題，以供大家玩樂。
一、為什么太陽會老化，會加速膨脹？
影片一開始交代了背景：太陽內核急速老化，持續膨脹，地球將被吞沒。就這么寥寥數語，就把整個世界觀給設定了。太陽怎么就急速老化了呢？老化了為什么就會持續膨脹呢？原著小說是這么解釋的，2100年，太陽因某種原因加速老化，提早進入了紅巨星階段。體積不斷膨脹，將會吞沒鄰近的幾個星球，也包括地球。
在現實中，太陽要發生小說描寫的體積膨脹的情況，大約還需要50億年時間，所以人類現在是妥妥的很安全的。那太陽為什么會老化和膨脹呢？我們都知道，太陽的能源來自于內部的核聚變反應，也就是把4個氫原子合成1個氦原子，同時釋放出巨大的能量（1克氫原子合成氦原子所釋放出來的能量相當于15噸煤燃燒所釋放出來的能量）。氦元素比氫元素質量大，由于引力的作用會下沉到太陽內部。終有一天，氫氣會燃燒殆盡，表面溫度會降下來，成為一顆紅巨星，這一過程就是太陽老化的過程。但是，在太陽的內部卻發生著更劇烈的事情，大量的氦堆積在太陽內部，核心會越來越大，中心溫度會越來越熱，以至于氦元素也發生聚變反應，形成更重的元素，這一過程產生的能量遠遠大于氫原子的聚變。這還沒完，更重的元素在引力的擠壓之下，還會再次聚變，直至聚變成鐵元素。就像高壓鍋，鍋里溫度越來越熱，壓力越來越大，就會向外釋放能量。于是，太陽就發生膨脹，作為太陽系第三顆行星的地球，自然難逃厄運，會被膨脹的太陽吞沒。
這樣看起來，影片設定的這個背景，還是有科學依據的，只不過時間不會這么早到來。所以小說中設置了“氦閃“這種意外事件，讓太陽老化的時間提前來到人類面前。
二、人類建造的行星發動機能推動地球前進嗎？
為了生存，人類傾盡所有，建造一萬座驅使地球前進的行星發動機。看影片，真的很壯觀的。而小說中，對行星發動機的描寫也很有畫面感，地球上有多少臺發動機，功率如何，怎么發動，安排在哪里，有多大多高，用什么技術等等都有描繪。
行星發動機使用的燃料是石頭，也就是影片中那個救援隊護送的火石。行星發動機的工作原理是重核聚變釋放能量推動地球前進。聚變過程與太陽的聚變是一樣的。而讓石頭中的重元素發生核聚變，其釋放的能量遠遠大于氫聚變。
那么，一萬多臺這樣的發動機同時工作，所釋放的能量是否足以推動地球改變運行軌道，使之成為一個十分龐大的太空飛船呢？電影中沒有提到這個問題，而小說是有詳細描寫的。事實上，即便是如此的巨大推力，也難以直接推動地球前進，所以，得讓地球圍繞太陽轉15圈，軌道越來越扁，在15圈過后，在某個遠日點全力加速，最后才能脫離原來的行星軌道。
在影片的開頭，吳京他們一家在大海邊的沙灘上，仰望心空，暢談未來。我當時非常詫異，不是已經是千里冰封，萬里雪飄了嗎？怎么還有這么宜人的氣候？看了小說才知道，由于地球軌道越來越扁，在近日點附近，氣溫會出奇的高，地球表面無法生存。但到了遠日點，氣溫會降下來，這個時候是人類回到地面，狂歡的時候，所以與其像電影里面人們歡度春節，還不如歡度遠日點來得更有代入感。在遠日點的時候，大部分地方是冰天雪地的世界，但靠近行星發動機的地方，仍然有液態的海洋存在，氣候比較宜人的。也許，吳京他們一家就是在那里開的家庭會議吧。
三、怎么會跑到木星那邊去？
影片中，這次的災難都是由于木星的引力俘獲地球造成的，這就留下了一個疑問，人類都這么牛逼了，都具備打包帶走地球的實力了，為什么沒有提前算好木星的引力作用，繞著木星走呢？
這里就要提到一個概念，引力彈弓效應。簡單來說，就是利用大質量天體（如木星）的引力，給航天器加速（影片中的航天器當然就是地球嘍），當航天器接近行星時，只要以合適的速度和方向進入引力的范圍，不至于撞上或被行星捕獲的話，引力就會成為航天器的一只手，將航天器加速甩向更遠的星空。影片中提到的將地球的速度加速到光速的千分之五，靠的就是這個引力彈弓效益，單憑行星發動機的推力是達不到的。
不過遺憾的是，在這個過程中，發生了意外，偷雞不成蝕把米，偏偏就被木星的強大引力捕獲，地球的危難時刻來臨了。
還沒走出太陽系呢，就發生了這么大的事情，由此也可以想到，流浪地球，這條路真的是千難萬險。人類有把地球改造成宇宙飛船的實力，那還不如直接多造些宇宙飛船，分批離開地球呢。只不過這樣一來，情節就沒多大意思了，打包帶走地球，這種情節設置，多么博人眼球啊，也就像劉慈欣這樣的作者才敢想啊。如果讀過他的《三體》，還能get到他更多的巨大的腦洞。
事實上，原著小說中，面對地球危機，人類分成了兩派，分別是地球派和飛船派。只不過后來地球派贏了，才有了流浪地球計劃。在電影的結尾，仔細觀察的話，可以看到一個鏡頭：地下城內，有一群人在游行，他們高呼“還我太陽”，這群人就是飛船派。這其實就是導演有意留下來的彩蛋吧，這個彩蛋，也只有讀過原著的人才能領會吧。
