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[转帖] 地球的脸皮太薄,经不起流浪

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yexuqing 发表于 2019-3-1 08:58:42 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
1 地球的“皮肤”有多薄

    对着电影谈技术细节,一般来说是有点矫情。但流浪地球的自我定性是科幻电影,而且号称给很多人做了天文科普,谈谈天文基本知识就很正常了。

    流浪地球的原著我在上学的时候就读过,基本设定可以总结为一个词——加速度。原著要让地球离开现有的轨道,几代人内飞出太阳系,这意味着要给整个地球连续施加不算小的加速度。而电影又在原著的基础上“加料”,要用爆炸推动地球,施加一个更惊人的瞬间加速度,快速改变地球落入木星的命运。

    地球能承受这种加速度吗?当然能。从目前的研究结果来看,地球几十亿年前曾经被一颗火星大小的行星擦碰过,擦出的一部分碎屑形成了月球。但现在地球依然是一个完好的的行星,连伤疤都找不到。毕竟从长期来看,万有引力是最强的长距作用,迟早会把一团支离破碎的物质重新“修复”成完美的球形。

    但是,这并不能减轻我对地球在加速度下变形的忧虑——地球很坚强,但人类所需要的地球表层非常脆弱。

    地球直径1.27万公里,但是,可以用来做建筑基础的固体地壳平均只有17公里,17/12700=千分之1.3。如果把地球看成一个7厘米大的苹果,地壳厚度只有0.091毫米,基本就相当于苹果皮的厚度,我们人类就在这点苹果皮上面盖房子、修铁路,在苹果皮内部钻探、挖矿——至今还没人见过苹果肉到底是什么颜色。从宇宙尺度来看,作为整体的人类是二维生物,三维上的延伸几乎看不出来。

    当然,如果地球真的是一个摔到墙上都只是局部变形的苹果,苹果皮里的人类倒可以安心一点了。毕竟摔破几处苹果皮,剩下的地方还是能苟活几亿人。但问题在于,地壳下面是炎热、高压的地幔,是岩浆的来源。从宇宙尺度看,无论地幔还是地壳,都不能承受任何剪切力和拉力,是典型的流体。所以,如果一定要一个食物化的模型,我更倾向于把地球比拟成悬浮在半空中的热牛奶球,表面因为冷却形成薄薄的一层奶皮。人类就是寄生在奶皮上的细菌。

   
2 “吹弹可破”的地球脸


    现在,悬浮在失重环境下的牛奶球要获得整体加速度,必须在表面的奶皮上施力,再把推力传递给整个牛奶球,即用二维受力面推动三维的物体。这意味着人类面临一个严重的两难问题——如何在推动牛奶球的同时,保住奶皮的总体稳定性。力气小了,加速度不够;力气大了,牛奶球会变形,牛奶皮会破碎。这张奶皮对于人类的重要性,可是明显大于剩下99%的牛奶。

    原著和电影都没有完全忽视这个问题,典型例子就是在陆地上安置发动机,而没有在海洋设置——陆地地壳平均30公里厚,明显大于海洋地壳的10公里,用刘慈欣的原话说,就是:

    地球发动机安装在亚洲和美洲大陆上,因为只有这两个大陆完整坚实的板块结构才能承受发动机对地球巨大的推力。

    ……发动机的高度是一万一千米,比珠峰还要高两千多米,人们管它们叫“上帝的喷灯”。我们站在它巨大的阴影中,感受着它通过大地传来的震动。

    但这依然大大高估了地球的整体刚度,低估了 “奶皮”的脆弱。要知道人类每个大中型水库都会诱发一系列地震,三峡水库才几十立方公里的容量,就导致地球自转轴出现了可测量的偏移;冰川时代地表凝结几千米厚的冰雪,地壳会因此下压数百米。在地质尺度的力量面前,地球可不是一个岿然不动的刚体。

    现在,人类要在地球表面树几千个十公里级别的发动机,提供天文尺度的推力,别说开动起来对地面施压,就算静止不动,修建过程也等于把几百万年造山运动诱发的地震在几十年内释放,地壳是受不了这种冲击的——你用一把针去拨动牛奶表面试试看?

    总之,作为一个“皮薄馅大”的流体星球,任何表面物质的重分布都会带来严重的地震和地壳错位,重组整个地壳。这对于整个地球来说可能觉得只算是轻轻搓澡,但地球表面寄生的微生物就得好好思考自己的活路了,最起码,在发动机下方设置地下城是最不靠谱的主意。

   
3 经不起折腾


    更离谱的设定是用地球即将跌入木星,不得不制造一场气体爆炸推开地球。这意味着在一瞬间对地球表面施加推力,让整个星球的轨迹出现明显转弯。实际上,地球被当成了一枚球形炮弹,可以承受爆炸气体施加的推力。然而,正如前面的描述,在宇宙尺度来看,地球更像是一团表面结膜的液体,而不是坚固的钢铁炮弹。如果说几万个发动机缓缓发力还有保持表面薄膜的微弱可能,瞬间爆炸性的推力如果想起效,就必然会吹垮整个星球表面,同时让这个流体行星从椭球形变成流线型。

    面对这样的冲击,就算地球本身不会垮掉,地壳也会和上地幔物质搅拌在一起。到时候别说躲进地下城,就是躲到地球背面,也一样会在全球大地震中和地幔物质亲切接触,这是一个彻头彻尾的自杀计划。

   



    即便是自杀计划,也没有落实的可能。首先,大气层那点气体爆炸,对地球运行来说只能算是隔靴挠痒,其次,也根本不会有多少氧气混合到木星大气。

    按电影设定,地球是在进入洛希极限之前紧急转向的。所谓洛希极限,就是木星潮汐力拆散外来星球的范围。中学课本讲过万有引力定律,距离越远引力越小,所以木星对地球朝着木星的一侧吸引力大,对背对木星的一侧吸引力小,这个引力差就是潮汐力,会导致地球被逐渐拉长,靠近木星的一侧的重力不断下降。等到潮汐力“拉伸”地球的引力差大于地球自身的引力,地球就要解体了。

    注意,洛希极限的计算没有讨论这个星球的“材质”,气体液体还是固体都无所谓,全部计算只考虑了万有引力。换句话说,这个计算默认宇宙中全部星体都是因为万有引力结合起来的,其他力量可以忽略。从宏观尺度看来,事实也的确如此。

    所以,在地球进入洛希极限之前,由于万有引力的存在,大气层虽然会相对膨胀,但总的来说还能保持稳定,不会被木星吸走;而一旦进入洛希极限,不仅仅是大气会吸走,整个星球都会解体。不会出现地球外围的氧气已经被木星吸走,而行星结构——尤其是非常依赖于稳定引力的地壳——安然无恙的情况。这是典型的用“常识”代替物理计算的案例。

   
4 流浪宇宙,地球是累赘


    归根结底,从能力来说,现在的人类和小说(电影)里的人类都是天文尺度下的二维生物,生存空间和能源都来自厚度几十公里的薄弱地壳,却希望在这个二维球壳上施力,驱动直径一万多公里的地球,摆脱太阳系引力。这是一件怎么也说不圆的事情。所以原著和电影都利用了我们人类在几厘米——几百米尺度内形成的“物理常识”,把依靠万有引力结合的星球描绘成有宏观强度,有内聚力的一个刚体,就算在宇宙级别的冲击下也只会有微弱震颤。这才能给小说情节和电影剧情制造足够的合理性。

    更重要的是,作为二维生物,人类根本没有必要带上三维的地球去宇宙流浪——地球的冗余重量太大了。地壳质量不到整个地球的百分之一,而人类全部的制造业、采矿业、城市空间乃至生态圈又只占了这1%的极微小部分。剩下99%的地球质量,除了提供重力外,没有任何用处,强行带上只会让剧情出现科学硬伤。

    所以,与其把整个地球推走,不如利用地壳资源,老老实实地制造飞船,想办法像空间站那样靠旋转来模拟重力,像种大棚那样制造星际生态圈——反正脱离太阳,地球表面的生态圈也完蛋了。

    造这样的太空船也许不容易,但难度比推动整个地球低了几亿倍。如果人类造不出这样的太空船,根本就不必考虑推动地球的事情。如果人类已经掌握了推动地球又不破坏地壳的能力……恐怕人类早就在太阳爆发的波及范围之外制造了足够多的星际殖民地,根本没有逃亡的必要。细究合理性的话,流浪地球的小说和电影讲的都是“皇帝用金斧头砍柴”的故事,虽然可以论证金斧头的优点,但逻辑经不起推敲。

   
5 科幻的本质还是人


    不过,以上所有技术批判的前提都是我个人的恶趣味,并不影响电影本身的精彩程度,因为:

    (A) 流浪地球不是科幻电影。

    (B)就算是科幻电影(小说),也不一定需要技术上“合理”。只要硬伤不要大到让人“出戏”就好。

    所谓合理性,就是现实中可行。但作为曾经的设计员,我知道设计院画出来的图纸也不一定可行,必然会因为现场条件出现各种修改。真正可行的只有竣工图纸。指望一部小说、一部电影提供无可置疑的可行性,显然不合理。

    所以,为了推动剧情,很多科幻作品干脆就“暴力植入”一些技术要素,比如说《2001太空漫游》里面的黑石头,无所不能、无坚不摧;比如阿西莫夫小说里常见的“正电子发动机”,用来解释大多数先进机械的动力;比如《与拉玛相会》里面的外星飞船,对地球探险队的打扰视若无物。《巴比伦塔》干脆颠覆了世界观,把天空设定成一层可以击穿的岩石。作者既不需要解释这些东西怎么来的,也不一定会解释它们如何运行的,写出来的作品依然是科幻小说。

    不纠结技术问题,科幻小说的“科”字又如何体现?

    实际上所有科幻小说的情节可以总结为一句话——在科学技术和宏观技术条件出现变化的情况下,人类行为和人类社会有什么样的有趣变化。至于这个变化本身,只要不强行挑战现有逻辑就好。

    比如说,阿西莫夫的《基地-银河帝国》,第二部开头描写了一个拥有技术的星球,在帝国乱世中装神弄鬼,把技术伪装成魔法,用宗教控制几百倍于自己的人口,这不仅科幻小说,还是典型的长篇硬科幻。雷·布雷德伯里 的《冰与火》告诉我们,在所有人只有七天生命的时候,英雄应该如何依托石器时代的技术拯救人类,这是短篇科幻的典范。刘慈欣的《超新星纪元》,除了开头设定宇宙射线会杀死所有成年人外,没有任何科幻元素,而且自己也声称是写给孩子看的随手之作,这也是科幻小说。

    甚至《1984》和《北京折叠》这两部软科幻从头到尾不顾及任何技术上的可行性,抛开立场不论,依然是两部可以得到公认地位的科幻小说。总之,只要技术背景的变化和人类的变化互动“合理”,相互依存,这就是典型的科幻作品。

    反过来说,如果作品的技术背景并不明显影响人类社会,只是为了展示视觉效果而存在,或者“强行插入”人物情节,结合并不紧密。再宏大的高科技背景,也不是通常意义上的科幻小说或者科幻电影。

    比如说,《星球大战》系列,虽然有星际帝国,有超级飞船,有各种各样的外星人,但内核是中世纪骑士文学,这就不应该视为科幻电影,至少和单口相声《这个男人来自地球》相比,不算科幻电影。《2012》设定了一个全球地质灾难的背景,天崩地裂的场景很酷炫,我也很喜欢看,但细究其中人物和社会的变化,并没有超出三流战争小说的范畴,和技术背景并没有必然的联系,归类为灾难电影更合适。

   



    用同样的标准去衡量《流浪地球》小说,虽然硬伤不少,但内容描写了人类和人类社会在高压下的畸变,伦理、家庭、法律、道德都随着全人类的求生努力而颠覆。借此展示人类谋生存的悲壮和宇宙的残酷,我认为这算得上科幻小说。但换到《流浪地球》电影,除了一句带过的“抛弃一半人口”之外,人类社会的结构、伦理、家庭、道德都没有本质性变化,也没有合乎逻辑的解释,主角的行为也没有和未来高科技背景产生必然的联系,我倾向于认为这是一部科幻外围作品,本质上里还是一部《2012》式的灾难片。

    不是科幻小说,《流浪地球》依然是一部好电影。一部场景壮观,细节用心,给中国观众充分代入感的大片。能拍出这样的电影,说明中国电影行业已经为大片——包括科幻、战争、灾难、史诗片准备好了前置硬件,将来也能像好莱坞一样批量生产商业化的大制作电影。这在经济和文化方面都是好事,我作为电影观众也会为此开心。

    不过,在赞赏中国电影事业进步的同时,我希望中国文化界不要忘了当年对好莱坞商业电影抱有的批判态度,毕竟商业电影不是文化的全部。把用来赚钱的商品捧到“引领文化”的地位上,既是对电影创作本身的束缚,也是文化上放弃进步的表现。

    (作者:马前卒)
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精彩评论1

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aatest 发表于 2019-3-3 13:40:49 | 显示全部楼层
 
我们只有一个地球, 可得要好好的保护
[发帖际遇]: aatest 乐于助人,奖励 4 元 盟币. 幸运榜 / 衰神榜
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