科幻电影中的物理谬误,你看出来了吗

科幻电影中的物理谬误,你看出来了吗?

作者：姚东亮

来源：《科学24小时》2011年第05期

近期的一些科幻电影引起了市场的关注，它们所拍摄的场景令人震憾。比如《2012》、《月陨天劫》等。在这些科幻电影中，很多场景都联系着物理中的规律，只是不知道导演是不是合理地用电影来叙述这些规律。

我们就以《月陨天劫》来看看这部电影中违反物理规律的荒谬情节。

情节一：电影中第38分钟描述一块密度极大的矮星碎片撞击到了月球，其中有一小块落在了地球上。几位科学工作者去考查时，一把小镐头在被掏出的瞬间被矮星碎片一下吸了过去。我们假设一下，如果真的有这样一块碎片落在地面上，会出现电影中的场景吗？这种物质的密度，我们仅按原子核的密度数量级来算，即达到了p=1013kg/m3 的数量级，从片中看到这块物质的直径大约为10厘米，代入万有引力公式计算，其表面的引力加速度为106m/s2 ，即是正常地表重力加速度的10万倍左右，这么大的加速度是不可能让周围的人一点反应都没有的。最可能出现的情况是周围的人与那个把小镐头一样会被瞬间吸过去，地球上没有什么物质的结构可以抗衡比自己重力大10万倍的力量，这些人会被吸过去之后，立刻被压缩得找不到，像是掉入一个无底的黑洞，而且周围的物质一样被吸入。

情节二：矮星撞到月球上还是月球撞到矮星上？原因同上，还是质量的关系。要是碎片质量真的是月球的160多倍，电影中不该描述出矮星碎片飞向月球，而是月球飞向这块碎片。另外，在月球向碎片靠近的过程中，因为月球的个头足够大，它在碎片的引力场中占据的空间太大，导致月球靠近碎片一端与远离碎片一端受到的引力不同，在一定距离上早被碎片的引力撕裂（在天文学上被称为洛希极限）。这是一个可供电影制作者大写特写的宏大天文场景。而这块矮星物质撞击月球的结果会是怎么样的呢？仔细想想，那片矮星物质的密度是如此之大，是月球密度百亿倍的数量级，它穿过月球这事简直比子弹在空气中穿行还轻松！所以这片物质会大摇大摆地不费吹灰之力穿过月球，而不是停留在月球之中。

情节三：一艘巨轮被吸了起来，集装箱也一样被吸得离开了巨轮。这个场景的漏洞最大，船与集装箱都吸起来了，那水呢？不被吸引起来吗？其实最终的结果是水与巨轮一起被吸起，就像有人说百慕大三角洲有船莫明其妙地失踪是因为那里的重力突然变大，把船吸引下去的结果是错误的一样。如果船所在的地方重力加速度变大，则水对船的浮力一样要变大（由浮力公式可得），船是不会被吸引到海底的。

情节四：矮星物质被月球磁化后反弹出来的场景。要知道，片中提到这块物质是地球质量的2倍，也就是月球质量的160多倍，要是这块矮星碎片被以片中那么大的速度弹出去还脱离了与地球的关系，那依动量守恒，月球更跑得无影无踪了。

所以，掌握了物理知识还可以为我在看电影时作一下专业的评价提供依据，而把这些场景引入课堂教学中，更是引起了学生的较大反响，原来看电影也是要动脑筋的！