科學，但是“歪”著想

小酷龍

科幻作品是“幻想”的藝術。這些幻想，有的是對現實生活的延伸想象，有的是對未來的展望，還有的是對科學發展的擔憂。比如，如果人工智能想要統治人類怎么辦？如果時空穿越時發生意外了會怎樣？如果地球已經不適合生存，我們該去向哪里？……

這些新奇的幻想如何產生？后續的故事該如何合理展開？這些問題的解決，依靠的是科幻中另一個重要的組成部分——科學。科學的世界充滿奧秘，無論是恢宏壯麗的宇宙大爆炸，還是漫長曲折的物種進化史，抑或是能夠顛覆日常認知的微觀世界、量子理論，無一不在拓寬著我們的視野，不斷打破著人類想象力的邊界?？茖W，是科幻的靈魂。

因此，引人入勝的科幻作品中，少不了嚴謹的科學知識作為支撐，這樣讀者才能夠身臨其境，好像置身于未來之中。很多科幻作家都對科學有一定的研究，很多科幻電影導演也會專門邀請科學家來擔任科學顧問，以保證作品中的科學設定和背景令人信服。

我們的《科學歪著想》欄目就類似科幻作品的“背景設定”過程。本期，我們就從來信中選取了兩位“可可豆”的“科學歪著想”，并分別邀請了兩位答題嘉賓作為“科學顧問”。一起來看看，我們的“科學顧問”會作出怎樣的分析和解答呢？

當月球墜落時

科幻設想二

在科幻電影《流浪地球2》中，出現了月球撞向地球的“月球危機”。月球會因為什么原因撞向地球呢？如果地月相撞，又會發生什么？

提問者：王芋臣

湖北省鄂州市新民街小學五（1）班

特邀科學顧問：劉柏良

中國科學技術大學地球和空間科學學院在讀博士

設想之前的分析

月球撞地球的設想是十分大膽的，在探究這個問題之前，我們先要搞清楚，月球在什么情況下才會撞向地球。

月球與地球之間的天體系統十分穩定，并不會無緣無故地相撞，只有減緩月球公轉的速度，使地月之間的向心力減小，月球才會沿螺旋軌道逐漸撞向地球。

不過，月球實在是太重了，要么用《流浪地球2》中的行星發動機布滿月球表面，并不斷在月球運動的反方向點火發力，才能使月球減速；要么就是月球被其他行星（質量至少達到矮行星級別）撞擊，被迫改變運行軌跡——“踩下剎車”的月球，才能開始奔赴地球的旅程。

設想開始

1月球的“變臉”

因為月球的自轉和公轉的周期相等，所以從地球上永遠只能看到月球的一面。當月球“剎車”后，公轉速度改變，當天晚上，我們就可以在地球上看見月球緩緩地“轉身”。這時地月距離初步縮短，我們能看到月球變得更大、更亮，并慢慢地旋轉。除了這些，地球上的人們還沒有什么明顯的感受。

2恐怖的潮汐

地球上的潮汐現象主要由月球引力所引發。當月球逐漸靠近地球時，月球的引力對潮汐的影響也會隨之加劇。這使得漲潮時的海水會淹沒更多的沿海地區，退潮時更大片的海底將露出水面。隨著月球越靠越近，潮汐越來越失控，海嘯、暴雨、狂風將在全球肆虐，漲潮時的巨浪足夠沖毀城市，“桑田變滄?！钡那樾蚊刻於紩涎?。

3躁動的地面

月球越來越近了，地球的陸地開始變得躁動不安。和月球引力牽引潮汐運動一樣，距離越來越近的月球會讓大陸板塊與地底的巖漿受到類似的作用。大陸板塊的邊界會受到更強的擠壓，巖漿在地下也開始隨著地月引力變化而“潮起潮落”。巖漿“漲潮”時會直接涌出地表，通過全球各地的火山噴薄而出。一些地層甚至會被月球引力撕裂，全球的地形地貌會發生翻天覆地的變化。

4毀滅的開始

引力的作用是相互的，月球引力在地球上“興風作浪”時，地球的引力也影響著月球?，F在，地月之間的距離更近了，地球引力會把月球拉伸成一個雞蛋形狀的橢球。如果二者的距離繼續縮短，短到月球表面的物體受到的地球引力比月球自身的引力還要大，就達到了天體物理學中所說的“洛希極限”。

此時，月表的物體紛紛被吸引到地球上來，月球開始分崩離析，化作無數巨大的巖石碎片。它們中的一些會飄在地球周圍，還有一些則會直接砸向地球，讓地球遭受密集的隕石撞擊。

5碎片的余威

數量巨大的月球碎片在墜落的過程中與地球大氣劇烈摩擦，產生大量的熱。較小的碎片在空中燃燒殆盡，大塊的巖石則一邊燃燒一邊撞向地球。這些能量足以讓巖石熔化成巖漿。地球溫度激增，燃燒和撞擊產生的塵埃遮天蔽日，整個地球都陷入混沌與大火之中。此時的地球宛若地獄，幾乎不可能存在生命了。

6全新的輪回

轟轟烈烈的大碰撞終于告一段落，地球會在漫長的時間內逐漸冷卻，最終形成一個新的相對穩定的地球，擁有完全不同的形貌和大氣。盡管月球的墜落對地球上的生物來說是世界末日，但對地球這顆行星而言，不過是花些時間“整了個容”。地球也許會再次開始孕育生命，這個小小的“插曲”也會漸漸湮滅在宇宙歷史的長河中。

讓臺風停下來

科幻設想二

我在電視上看到臺風破壞城市的新聞，場景觸目驚心。人類有什么辦法可以讓臺風停下來嗎？往臺風里扔核彈能打敗它嗎？

提問者：侯坤矣

四川省南充市閬中市城北小學二（4）班

特邀科學顧問：李昊彤

高中地理教師，年級地理學科組組長

設想之前的分析

想打敗臺風，我們首先要“知己知彼”。

臺風是多出現于海洋上和沿海地區的自然災害，在氣象學上被稱為“熱帶氣旋”。如果我們把海洋比作一口巨大的“魔法鍋”，里面充滿了水、空氣以及熱量，那么當太陽照耀在大海表面的時候，這口“魔法鍋”的溫度越來越高，水汽會上升到大氣層中。

在這個過程中，底部的氣體不斷被送到高空，其他地方的空氣就要來填補這個缺口。在地球自轉的影響下，從四面八方涌入的暖濕氣流，會形成一個旋渦。隨著越來越多的水汽和能量在這個旋渦中聚集，臺風逐漸形成。

臺風從外到內分別是螺旋雨帶區、云墻區和臺風眼區，其中破壞力最大的是云墻區，也叫“臺風眼壁”或“臺風壁”。在海上，臺風能夠掀翻船只、摧毀海堤碼頭；在陸地，臺風會吹倒樹木、破壞建筑。而在臺風眼內則風平浪靜，甚至天空晴朗。這時人們常常會誤認為臺風已過，實際上只是這頭“猛獸”的短暫喘息。

設想開始

方法一：圍攻

早在20 世紀40 年代，科學家就開始研究如何人為地削弱臺風。有人提出，用大量的軍艦圍住臺風，不斷向里面開炮，也許能夠消滅臺風。但是，對于主要由暖濕氣流構成的臺風來說，圍攻臺風和圍攻空氣沒什么區別，并不會有什么作用。

方法二：擾亂

既然不能簡單粗暴地解決臺風，有科學家提出通過改變臺風中心附近的能量分布，達到減慢風速的目的。為此，美國科學家展開了長達21 年的“狂飆計劃”——在臺風特定區域的上空播撒催化劑，擾亂其中的氣流，讓原本的能量無法累積。這樣的試驗進行了幾次，但沒有取得明顯的效果。

方法三：路障

有研究人員通過計算機模擬得出，如果臺風經過由成千上萬臺風力發電機組成的風電場，就會像汽車經過路障一樣，放慢“腳步”，風暴強度也會同時減弱。但這個方法并不算可行——第一，臺風的運動軌跡大部分時候捉摸不定，除非人類能夠沿著海岸線建滿風電場，否則無法準確阻攔它的“腳步”；其二，計算結果顯示，臺風在經過“路障”之后的幾十千米之內，就會恢復到原來的強度。

終極設想：核彈

用核彈去摧毀臺風，這可真是個瘋狂的想法。核彈是人類目前能制造出的威力最大的武器，那么，用它釋放的巨大能量和沖擊波，可以瓦解和沖散臺風嗎？

如果我們實際計算和比較一下，就會得出令人失望的結果。成熟以后的臺風釋放出來的能量，相當于每20 分鐘引爆一顆一千萬噸當量（相當于一千萬噸TNT 炸藥爆炸的威力）的核彈，而一顆十萬噸級的核彈，就幾乎足以摧毀一座城市！因此，往臺風中扔核彈，就像是朝波濤洶涌的海面撒下去一把碎石子。

另外，由于臺風和核彈的能量都過于巨大且很難控制，稍有不慎，核彈可能還會給臺風提供新的能量，使它的規模變得更大，破壞力更強。更不用說，核爆還會產生長久持續的核污染。

所以說，在大自然的力量面前，人類的干預就好像“蚍蜉撼大樹”，無濟于事。事實上，臺風也有積極的一面：它可以給經過的地區帶來豐沛的降水，我國的珠江三角洲、兩湖盆地和東北平原都因此受益；它還能夠平衡地區之間的熱量，調節溫度等。對于臺風這種自然現象，人類能做的，就是做好預警與防范，盡量減少它帶來的危害。