逆战百级转生任务**猫要通关50回合?

逆战百级转生

1仓檀zP 1仓檀zP
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    《利用弹弓,就能流浪地球?看到标题,读者朋友们大可不必惊讶!这里讲的弹弓,可不是小孩淘气打鸟的弹弓,这里是包含深奥道理的科学弹弓,即引力弹弓。什么是引力弹弓?为何要借助木星的引力才能使地球飞离太阳系呢?猪年的大年初一,有一部科幻电影《流浪地球》上映了。该电影取自著名科幻作家刘慈欣的同名小说,讲述的是未来太阳内部环境恶化,即将**,人类准备推动着地球,离开太阳系,去新的恒星—-比邻星周围安家的故事。从上映伊始,就得到了舆论的广泛关注。顶着“**第一部硬科幻电影”的名头,假期内屡次突破票房记录。其中涉及到了很多问题。比如,为什么太阳会**?人类能否推动地球?引力弹弓效应和洛希极限是怎么回事?比邻星会不会是一个很好的归宿?我们先来讨论这个问题:人类如何推动地球脱离太阳系?在小说中,刘慈欣把整个流浪过程划分成了五个阶段,刹车时代、逃逸时代、先流浪时代、后流浪时代、新太阳时代。其中的“逃逸时代”就是指地球逃逸脱离太阳系。逃逸整个过程大概是这么构想的:地球通过大功率发动机喷气给自己一个推力,但并不是直接向着太阳喷气,而是沿着地球公转轨道切线喷气,使自己的公转轨道变得更大,然后再喷气,轨道变得再大。当这个公转轨道大到一定程度的时候,就会遇上太阳系最大的行星-木星。然后再利用木星的引力弹弓效应,就可以飞离太阳系了。要想成功的飞离太阳系,首先我们要知道地球公转时的动能(动能公式e=½mv²),以及太阳对地球的引力势能(e=g*mm/r)。其中g是万有引力常数,6.67*10^-11,m为太阳的质量。如果地球想脱离太阳引力的控制,那么其动能必须大于太阳对地球的引力势能,即½mv²≥g*mm/r,即v≥2gm/r,将太阳质量和地球公转半径代入后,可得v=42km/s。正常情况地球公转速度约为30km/s。由于地球质量也是相当大的,速度提升12km/s,动能几乎是加倍的,一地球上有限的资源无法达成这一目标。所以必须使用“引力弹弓”这一效应,才能使地球的速度在短时间内提升很多。而引力弹弓是什么意思呢?我们可以把这种现象类比成完全弹性碰撞,碰撞时不损失机械能。这种现象会使受力物体相对速度不变但速度的方向完全改变。比如一个质量很大的球静止不动,一个质量小的球已v0的速度从右向左撞击,撞击后大球不动,小球仍以v0的速度从左向右飞回。如果这个大球正在已v1的速度从左向右运动,小球以v0的速度从右向左撞击,则小球撞击后会以2v1+v0的速度从左向右飞回。木星的质量是地球的300多倍,当地球以一定速度进入木星的引力范围时,木星也在以一定速度围绕太阳公转,大约是13km/s,如果进入木星引力范围时角度得当,理论上是地球速度增加26km/s。虽然实际上的进入角度并不可能是垂直的,无法达到理论最大值,但只要掌握好角度,使地球增速到逃逸速度还是可以实现的。实际上,引力弹弓效应并不是科幻小说里的空想,该效应已经被实际应用。1961年的时候,ucla大学教授米诺维奇通过计算发现了,1977年时,木星、土星、天王星、海王星位于太阳同一侧,这时候人造卫星可以依次利用这四颗行星的引力弹弓效应进行加速,从而飞出太阳系。这个时间是千载难逢的好机会,下次再出现要等到176年以后了。于是nasa在1977年发射了两颗人造卫星,旅行者一号和旅行者二号,这两个也是迄今为止人类航行最远的卫星。旅行者一号已经距离地球217亿公里,目前处于太阳系外层的奥尔特星云中。它们作为人类在宇宙中曾经存在的唯一证明,或许还将漂泊数亿年。

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