要说今年春节期间什么最火？当然是中国首部硬核科幻片《流浪地球》。除了电影本身的精彩，《流浪地球》让家长喜爱的原因是打开了孩子想象力，让孩子对科幻、宇宙、科技一下子入了迷。那么，看《流浪地球》，需要了解哪些知识呢?

    地球真的会灭亡吗？

    太阳主要成分是氢，氢发生核聚变生成氦，50亿年后氢会全部变成氦，那时太阳会膨胀到把地球吞没，地球就不存在了，除非当时的人们研发出了能遮挡太阳剧烈辐射的装置，否则就不得不踏上流浪之旅了，但这发生在很遥远的以后，而现在的我们则可以好好珍惜我们的家园，不让战争、污染、气候变化、能源消耗将其破坏，将一个美丽多彩的地球一代一代地传下去。

    太阳为什么会爆炸？

    所有恒星都是由坍塌的气体和尘埃云产生的，通常称为星云或分子云。在数百万年的生命长河中，这些原恒星逐渐进入平衡状态，成为所谓的主序星。核聚变在恒星生命的大部分时间内为其提供动力。恒星的生命与其质量息息相关，最初，能量是由主序星的核心处的氢原子的聚变产生的。后来，随着核心的多数氢原子变成氦，像太阳这样的小质量恒星开始沿着核心周围的球壳融合氢。这个过程使恒星逐渐增大，当恒星耗尽其核心的氢燃料，核反应不再继续，核心由于自身重力开始坍缩，恒星也就到达了红巨星阶段，也走到了它生命的晚年时期。

    一旦像太阳这样的恒星耗尽了它的核燃料，它的核心就会坍缩成致密的白矮星，外层被抛射为行星状星云，内核逐渐冷却下来，直至成为一颗黑矮星。质量至少为太阳质量一半的恒星也可以通过核心氦的融合开始产生能量，它的最终归宿也和太阳一样，走向黑矮星。而特大质量的恒星可以从核心开始，沿着一系列同心球壳向外逐渐聚变出更重的元素，直到Fe元素的出现。质量大约为太阳质量十倍或更多倍的恒星内会持续发生核反应，其核心会出现一个由Fe元素构成的更重的内核。随着Fe元素的不断积累，恒星已经没有任何元素发生核聚变了，最终发生超新星爆发，与此同时，它们的惰性铁芯会坍缩成一个密度极高的中子星或黑洞。

    地球发动机靠谱吗？

    地球发动机靠谱吗？可以用初中的牛顿第二定律，F=ma。为了移动地球，建造的万台发动机总共能产生150万亿吨的推力，利用牛顿第二定律，可以粗略计算出发动机推动地球产生的加速度≈0.00000025m/s2，相当于地球在一年后的速度只有大约7.9m/s，还没有博尔特在100m赛道上跑得快。

    洛希极限

    洛希极限可能是大部分人在《流浪地球》里面听到的最陌生的词语了，顾名思义，这是由法国物理学家爱德华·洛希计算出来的极限。它的意义在于当两个天体距离小于到洛希极限时，较小的天体会被大天体的引力所撕裂。之所以会存在这样一个极限，是由于潮汐力的作用。这里的潮汐并不是指海洋的潮汐，指的是小天体所受到的不均匀的引力。由于引力是和距离的平方成反比的，因此靠近大天体的一端受到的引力作用更强，反之，远端就会更弱，两端的引力差就是潮汐力。不仅如此，越靠近大天体，潮汐力也会越大，当距离达到洛希极限时，潮汐力恰好等于天体自身的引力，再靠近，就会被撕碎。

    不过，由于精确的洛希极限计算非常复杂，我们计算一般会用到的是刚体洛希极限和流体洛希极限。一般来说，小天体在靠近的过程中会被潮汐力拉长，从而近端和远端的引力差进一步增加。为了简单起见，假设小天体不会被潮汐力拉扯变形，便可以得出刚体的洛希极限。流体的洛希极限是假设天体在被拉扯过程中是理想的流体，计算过程比较复杂，一般来说大概是刚体洛希极限的两倍左右。一般天体的洛希极限都处于刚体和流体之间。

    离开太阳系，我们能在哪里生存？

    每一个恒星，它都有一个所谓“宜居带”这样一个范围。也就是说离这个恒星不远不近的一个位置。这个位置温度既不太低，也不太高，可以有液态水的存在。最好的是我们要找一个恒星跟太阳很接近的情况，但是比太阳更年轻。

    “流浪地球”，这个大胆而美丽的想象值得我们向往。作为中国第一部科幻大片，《流浪地球》带给我们很多欣喜。中国的科幻电影之路，也如中国的科学发展之路，路漫漫其修远兮，还需大家的共同努力。