文|姚東亮

科幻電影中的物理謬誤，你看出來了嗎？

文|姚東亮

近期的一些科幻電影引起了市場的關(guān)注，它們所拍攝的場景令人震憾。比如《2012》、《月隕天劫》等。在這些科幻電影中，很多場景都聯(lián)系著物理中的規(guī)律，只是不知道導(dǎo)演是不是合理地用電影來敘述這些規(guī)律。

我們就以《月隕天劫》來看看這部電影中違反物理規(guī)律的荒謬情節(jié)。

情節(jié)一：電影中第38分鐘描述一塊密度極大的矮星碎片撞擊到了月球，其中有一小塊落在了地球上。幾位科學(xué)工作者去考查時，一把小鎬頭在被掏出的瞬間被矮星碎片一下吸了過去。我們假設(shè)一下，如果真的有這樣一塊碎片落在地面上，會出現(xiàn)電影中的場景嗎？這種物質(zhì)的密度，我們僅按原子核的密度數(shù)量級來算，即達到了p=1013kg/m3的數(shù)量級，從片中看到這塊物質(zhì)的直徑大約為10厘米，代入萬有引力公式計算，其表面的引力加速度為106m/s2，即是正常地表重力加速度的10萬倍左右，這么大的加速度是不可能讓周圍的人一點反應(yīng)都沒有的。最可能出現(xiàn)的情況是周圍的人與那個把小鎬頭一樣會被瞬間吸過去，地球上沒有什么物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以抗衡比自己重力大10萬倍的力量，這些人會被吸過去之后，立刻被壓縮得找不到，像是掉入一個無底的黑洞，而且周圍的物質(zhì)一樣被吸入。

情節(jié)二：矮星撞到月球上還是月球撞到矮星上？原因同上，還是質(zhì)量的關(guān)系。要是碎片質(zhì)量真的是月球的160多倍，電影中不該描述出矮星碎片飛向月球，而是月球飛向這塊碎片。另外，在月球向碎片靠近的過程中，因為月球的個頭足夠大，它在碎片的引力場中占據(jù)的空間太大，導(dǎo)致月球靠近碎片一端與遠離碎片一端受到的引力不同，在一定距離上早被碎片的引力撕裂（在天文學(xué)上被稱為洛希極限）。這是一個可供電影制作者大寫特寫的宏大天文場景。而這塊矮星物質(zhì)撞擊月球的結(jié)果會是怎么樣的呢？仔細想想，那片矮星物質(zhì)的密度是如此之大，是月球密度百億倍的數(shù)量級，它穿過月球這事簡直比子彈在空氣中穿行還輕松！所以這片物質(zhì)會大搖大擺地不費吹灰之力穿過月球，而不是停留在月球之中。

情節(jié)三：一艘巨輪被吸了起來，集裝箱也一樣被吸得離開了巨輪。這個場景的漏洞最大，船與集裝箱都吸起來了，那水呢？不被吸引起來嗎？其實最終的結(jié)果是水與巨輪一起被吸起，就像有人說百慕大三角洲有船莫明其妙地失蹤是因為那里的重力突然變大，把船吸引下去的結(jié)果是錯誤的一樣。如果船所在的地方重力加速度變大，則水對船的浮力一樣要變大（由浮力公式可得），船是不會被吸引到海底的。

情節(jié)四：矮星物質(zhì)被月球磁化后反彈出來的場景。要知道，片中提到這塊物質(zhì)是地球質(zhì)量的2倍，也就是月球質(zhì)量的160多倍，要是這塊矮星碎片被以片中那么大的速度彈出去還脫離了與地球的關(guān)系，那依動量守恒，月球更跑得無影無蹤了。

所以，掌握了物理知識還可以為我在看電影時作一下專業(yè)的評價提供依據(jù)，而把這些場景引入課堂教學(xué)中，更是引起了學(xué)生的較大反響，原來看電影也是要動腦筋的！