朝一个方向发射大量火箭,地球会被推走吗?需要多少火箭?

很多人都看过《流浪地球》这部科幻作品,这部作品中描述了一种叫作“行星发动机”的设备,大量的行星发动机向外喷射物质就推动着地球离开了原本的轨道,踏上了流浪的道路。

在现实世界中,我们还没有能力打造出这种行星发动机,那么我们是否可以利用类似的东西来推走地球呢?在现实世界中,要说喷射物质最厉害的东西,那无疑就是火箭了,那么如果朝一个方向发射大量的火箭,是否能够将地球推走呢?地球是一颗围绕太阳运行的行星,它拥有稳定的轨道,而致使地球围绕太阳稳定运行的是地球与太阳之间的引力作用、地球自转所产生的的离心力以及公转的惯性力。

地球的运动是诸多力量平衡的结果,想要打破这种平衡,就必须要有一个强大的外力,让大量火箭向同一个方向发射,能够产生足以推动地球的强大外力吗?

这是一个比较复杂的问题,因为如果这些火箭只是像平时一样放置在地球表面的发射架上,那么无论有多少火箭,都是没办法推动地球的。为什么呢?火箭依靠向下喷射物质所产生的反作用力上升,而喷射出的物质会受到地球引力的束缚,被留在地球之上,既然这些物质都没有离开地球,那么它们无论产生多大的力,都属于地球系统的内力,是不会对地球的运动状态产生丝毫影响的。

想要让火箭产生的推力推动地球,就必须要建造很高的发射平台,将火箭发射的位置搬到大气层上面去,这样产生的外力才有可能推动地球,前提还是不考虑喷射物质重新被地球引力捕获的因素。这就是为什么科幻作品中所描述的行星发动机都高耸入云的原因了。

好,现在高耸入云的发射平台有了,想要推动地球,需要准备多少火箭呢?这需要计算一下,先来1亿枚吧。要想改变地球的运动轨迹,就是要给地球施加一个其他方向的加速度,而加速度等于作用力除以质量,这里的作用力指的就是火箭的推力,而质量就是地球的质量。那么我们就以土星五号超重型运载火箭为例,因为它的起飞推力高达3400吨。

一枚火箭的推力为3400吨,1亿枚火箭的推力就是3400乘以100000000,即340000000000吨。

这个数字看起来蛮大的,但遗憾的是,它的分母比它大得多,因为地球的质量可是高达60万亿亿吨。说到这里,肯定有人会问,你怎么知道地球的质量是60万亿亿吨呢?人在地球上所受到的重力就等于人与地球之间的万有引力,所以你只需要知道自己有多重,然后将万有引力公式和物体所受的重力公式相互代入就可以求出5.965*10∧24kg这个数字了,这个数字就是地球的质量,约为60万亿亿吨。在使用这个公式时,别忘了感谢三个人,第一个是测出地球半径的古埃及先贤,第二个是发现万有引力的牛顿,第三个是测出万有引力常数的卡文迪许。破解了最后一个难题的卡文迪许又被尊称为“测出地球质量的人”。

还是回到火箭推动地球的问题上来,在知道了地球的质量以后,其实这个问题已经不能称之为问题了,因为你会发现即便是1亿枚火箭的推力,对于地球而言也几乎没有任何影响。

事实上不仅是一亿枚,即便是十亿枚、甚至一百亿枚,都没有办法改变地球的轨道,所以想要推走地球是不可能的,至少在现阶段的人类科技水平下是不可能的。其实,即便我们真的有能力推动地球,这样做也是十分危险的。

如果不能稳定控制地球前进的方向,贸然将地球推离原本的轨道是一件十分危险的事情。

地球的运动轨迹是多种力量共同作用的结果,一旦打破原有的平衡,轻则发生地月相撞事故,重则直接被太阳的引力吞没,即便是地月相撞这样的事情,对于地球生态也会造成毁灭性的打击。所以让地球去流浪,这可能只是我们一个美好的梦想,当数十亿年之后,太阳走入了生命的末期,如果人类文明还健在,我们的子孙可能必须要舍弃地球这个家园,乘坐十分之一光速的宇宙飞船开启漫长的星际迁徙之旅,去数十光年外寻找新的宜居行星。而早已深埋地球泥土之下的我们则会与地球一起投入太阳的怀抱。

关键词: 喷射物质 万有引力 一个方向

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