《流浪地球2》里比科幻更“硬核”的物理知识
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《流浪地球2》里比科幻更“硬核”的物理知识思维导图模板大纲
什么是弹力?弹力就是两个接触的物体由于形变作用而产生的效果力。
日常生活中我们提到的压力、支持力、绳或杆的拉力等等,都属于弹力。根据《流浪地球2》电影的设定,人类在建设领航员空间站时需要有一个重要的运输工具——太空电梯。
和日常我们乘坐的电梯不同,因为需要巨大的向上加速度,航天员要承受9个G的支持力,也就是我们常说的超重现象,而没经过训练的普通人最多能承受6个G。剧情描述,太空电梯高达9万公里,是人类历史上最高的建筑。
《流浪地球2》中,人类为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大。
这么巨大的推力,要从哪里获得能量呢?《流浪地球》假想了一种技术——重核聚变。什么是核反应?原子核由质子和中子构成,它们统称为核子。核子结合成原子核会释放能量。在核反应过程中,核子的结合方式会发生改变,这种结合方式重组的过程伴随着能量变化。
如果某个核反应吸收能量,那说明初态比末态的能量低,如果核反应释放能量,那说明初态比末态的能量高。
由于核反应中核子数守恒,我们把一个原子核结合时所释放能量除以它的核子数,从而定义出在该核中核子的平均结合能。平均结合能越大,说明核子具有的能量越低,反应活性就越差。而平均结合能越小,核子具有的能量就越高,更容易发生核反应。
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