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  • 1 # 刁博

    《流浪地球》中,人類用發動機將地球停止了自轉。讓地球停止自轉的科學原理很簡單,但是真正實施起來,現在的人類即使將所有的手段都拿出來也無異於蚍蜉撼樹。透過簡單的計算就可以分析出需要消耗多大的能量才能使地球停止自轉。

    地球因自轉而具有轉動動能,轉動動能可以計算出來,用地球的轉動慣量乘以地球自轉角速度的平方再乘以二分之一就可以得到,地球繞地軸轉動的轉動慣量為地球的質量乘以地球半徑的平方再乘以五分之二。將地球的質量5.98乘以十的24次方以及地球的半徑6371千米代入,可以估算出地球的轉動動能約為2.5乘以十的29次方焦耳,考慮到地球表面處的密度小於地幔及地核的密度,實際的轉動動能會小一些,假設就按1乘以十的29次方焦耳計算。

    1乘以十的29次方焦耳是個什麼概念呢,可以和幾個資料比較一下。人類製造出的威力最大的核武器為沙皇氫彈,一個沙皇氫彈的爆炸當量抵得過3000多枚廣島原子彈。不過也需要5000億個沙皇氫彈才能釋放出1乘以十的29次方焦耳的能量。

    還可以再換一種比較方法。2017年全球發電總量為255512.8億千瓦時,接近1乘以十的20次方焦耳,比地球的轉動動能少了9個數量級。地球的轉動動能是2017年全球發電總量的十億倍還要多。

    《流浪地球》中巨大的發動機消耗了地球上的燃料,會使得地球的轉動慣量變小一些。同時地球自轉的角速度本來就是逐漸減小的,太陽變為紅巨星大約是四五十億年後的事情,四五億年後地球自轉的角速度可能會比現在小很多,或許那時候的人類可以使用較小的能量就能使地球停止轉動。

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