电影流浪地球中一个关于洛希极限的科学硬伤

当下，刘慈欣的科幻电影《流浪地球》票房已经突破了30亿元，在社会各界引发了很大的反响。尤其是在教育界，各学科都围绕《流浪地球》展开了激烈的讨论。

作为一个物理人，对“地球险些进入木星洛希极限半径之内”这一惊险的镜头产生了浓厚的兴趣，并利用二维动力学仿真软件MSC.WORKING MODEL 2D对小天体进入大天体希洛半径后的解体情况进行了模拟，发现电影镜头里有一个明显的科学硬伤。

如图1所示，木星巨大的引潮力将地球上的大气吸积到了木星的表面，影片中的主人公正是引爆了氢氧混合气体，将地球推出木星洛希半径之外，从而避免了地球的解体。

图1

图1中，地球后面的气团是核聚变发动机向后喷射的高速等离子体，地球和木星之间的气团是木星引潮力对地球表面大气的吸积。

显然，木星吸积地球上的大气，是由于引潮力的作用。如图2所示，引潮力的作用方向是将地球上的大气沿着地木连线往内外两侧拉伸，因此地球背对木星的一侧，大气必然隆起，进而也必然有气团飞出，但是影片中却没有体现这一点。

图2

为了对上述分析提供佐证，如图3所示，可以在MSC.WORKING MODEL 2D中构建一个小天体环绕大天体的运动的模型，并在小天体的外围吸附一些小物体。由于小天体的引力作用，小物体都在引力作用下聚集在小天体的表面。

图3

如图4所示，随着小天体逐渐接近大天体的奚落半径，大天体对小天体的引潮力越来越强，吸附于小天体表面的物体开始向两侧聚集。

图4

如图5所示，当小天体进入大天体的希洛半径以后，由于大天体对小天体上小物体的引潮力大于小天体对小物体的吸引力，小物体飞离小天体。

图5

如图6所示，小物体离开小天体之后，散布在小天体的轨道的两侧，在各自的轨道上绕大天体做椭圆运动，形成围绕大天体公转的小行星带。

图6

对照动画模拟分析截屏和电影画报中的镜头，可以发现：电影中没有考虑到地球上还有背离木星的气团或气柱存在。

图7

另外，如图7所示，位于地球和木星之间的地球大气运动速度快，超前于地球；背对木星的地球大气运动速度慢，滞后于地球；所以木星对地球大气的吸积绝不会在地木连线上。

不过，瑕不掩瑜，《流浪地球》是一部值得到影院观看的电影。特别推荐高中理科生、尤其是高三理科生要到影院去现场观影，因为影片中的很多片段都和高考物理考点向关，很有可能被改编为物理试题。

| 创客焦作 | 

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