《流浪地球》中提到的“洛希極限”是什么

近期電影《流浪地球2》火爆上映，不知道大家有沒有好奇電影中提到的“洛希極限”這個概念？

我們都聽說過一句話，“距離產生美”，人與人之間保持一定的距離，這樣關系才不會搞糟。不只是人際交往的關系是如此，宇宙中天體之間也是如此。

星星之間無“好友”。宇宙中的各大天體，在自己的既定軌道中進行周期性運轉。天體與天體之間也像是小區中的各大住戶一樣，它們雖然看上去十分友好，而且共同都構成了美麗的天空，在夜晚時還會形成非常夢幻的景色，但實際上它們各自之間都保持了一定的距離，如果超出了各自的穩定范圍，就會相互“掐架”。

天體與天體之間掐架的方式有很多種。洛希極限只是其中一個表現形式，那么洛希極限為什么會被稱之為是可怕的天文現象呢？它到底是怎么產生的，而它又是什么意思？

1860年，一位叫做愛德華·洛希的天文物理學家，他通過長期研究就發現自己從來沒有看過哪個星星與另一個好朋友是“手拉著手”出現在天空中的。也就是說，無數的天體都會在自己的“一畝三分地”內運行著。即便是木星它有個行星環，但那些行星環又不是天體，最多只能算是宇宙塵埃。

于是洛希就覺得非常奇怪，為什么星星之間不可以“手拉手”呢？究竟是什么原因導致它們不能如此親密的呢？經過長期論證，他研究出了一個定理叫做洛希極限。它的意思是指：某個天體的引力與另一個天體造成的潮汐力相等時的距離。這聽起來好像平平無奇，但實際上洛希極限還是比較可怕的。它也被很多物理學家認為是每個宇宙天體保證自己運行安全界限的一條法則。

所謂洛希極限是指一個天體（一般是較小的）被另一個天體的潮汐力作用，小天體被大天體撕碎的一種極限值（往往是指它們之間距離上的極限）。換言之，洛希極限是一個天體自身的重力與第二個天體造成的潮汐力相等時兩者之間的距離。如果兩者之間的距離小于這個洛希極限值，那么較小的這個天體就會被傾向于碎散或被“撕裂”，繼而成為母天體的環。

根據廣義相對論，行星之間互相的引力作用會隨著距離的縮短而增大，也就是二者離得越近引力強度越大。那么自然，天體之間的相對面要比背對面受到的引力作用大一些（想象一下，天體a之于天體b的最近端和最遠端兩個點距離的差，就是過這兩點的天體的“直徑”）。這時遠近兩端受到的引力差就被稱作“潮汐力”，也叫“差動力”。地球上的潮汐現象就是受到地月系統之間的潮汐力造成的。

洛希極限分為剛體的洛希極限和流體的洛希極限。從字面就可以理解，剛體是不能變形的物體，而流體是可以自由變形的物體。因為流體可以變形，所以流體的洛希極限大于剛體的洛希極限。

眾多的天文學家在經過論證后發現，想要理解洛希極限所造成的惡劣結果，最好的案例就是去研究土星。

原來土星的質量雖然非常龐大，但實際上土星之前可是沒有行星環的。那么現在人類觀測它的時候，為什么會發現它有一層美麗的環帶呢？

科學家認為，曾經那些圍繞著土星運行一個小天體，就是因為突破了雙方的安全距離，最后觸碰了洛希極限的安全定律，最終導致質量小的那些天體會被土星的引力給撕得粉碎。

當然，它們不會形成微小粒子而是會淪為宇宙塵埃，并在引力作用下，慢慢變成了土星環中的一員。

各大星系之間或各大星體之間都會有自己的運行方式和規律。它們似乎都像是在遵循游戲規則一樣，在自己的安全環境下做著自己的事情。洛希極限也許只體現了宇宙運行法則的一個規律，相信在未來的科學探尋中，人類將會發現或摸索到更多有趣的天文現象。