Neo, you are the one.
No, I’m not. I’m another guy.
《流浪地球》是今年春节最火爆的大片，这部科幻影片基于刘慈欣同名科幻小说改编，目前票房已经超过30亿，预计最终票房在40亿以上，甚至有可能达到50亿。2月12日消息，这部影片的主演吴京已经成为中国首个票房过百亿的演员（黄渤也同时达到了这个标准），而且吴京主演了两部影片就实现了票房超过85亿（《战狼2》 + 《流浪地球》），甚至有可能突破100亿，真是了不得。
《流浪地球》是大成本、大制作的影片，构思宏大、画面精美，能够取得现在的成绩绝不是侥幸。现在这部影片引起了巨大的反响，网上有很多文章讨论它，讨论它的影响，讨论它的情节，还有其中的科学内容。作为一个物理学工作者，我也来谈谈这部影片里的一个具体内容：带着地球去流浪。
在科幻作品里，地球已经被干掉无数次了。每次在地球毁灭之前，给出的解决方案大多是造船：上帝发洪水时的诺亚方舟，《2012》在西藏高原上建造的大船，还有各种各样的宇宙飞船。齐奥尔科夫斯基说过，“地球是人类的摇篮，但没有人永远停留在摇篮里”，似乎很多科幻作家都把这句话理解为“要逃命就要造飞船”，这次刘慈欣提出的方案让人有耳目一新之感（整个地球奔向半人马座），这也是影片大获成功的一个原因。
其实，一个简单的考虑就可以说明，等到太阳要变成红巨星的时候，大家逃命不仅应该带上地球，带上月球，还应该带上木星，带上太阳系里的一切东西——因为宇宙太空虚了，“巧妇难为无米之炊”，你不带上这些材料，根本就活不下去啊。
宇宙到底有多空虚呢？平均来说，宇宙的密度大约是每立方米只有一个原子，而且大部分还集中在像太阳、地球这样的天体上——为了简单起见，我们就不考虑这些细节了。
每立方米一个原子是什么概念呢？
先举个简单的例子吧。以前北京经常会碰到沙尘天气，用不了多长时间，桌子上就会落一层灰你拿一张粘蝇纸在外面走一圈，纸上也会落一层灰，走的距离越长，落的灰越厚。这种现象雾霾天也会有，但是需要的时间更长；平时的好天气也不能幸免，只是需要的时间更加长得多。为什么会积灰呢？因为粘蝇纸把路过的空气中的灰尘都收集起来了。积灰的厚度与空气中灰尘的密度成正比，跟走过的路程长度成正比。
宇宙飞船的星际航行也是个积灰的过程，只不过这里的“灰”就是原子（主要是氢和氦）。如果每立方米只有一个原子，那么飞船要跑多远才能积累下一层灰（也就是一层原子）呢？很简单，原子的大小大约是$10^{-10}$米，在一平方米的面积上积累一层原子就需要$10^{20}$个原子，飞船也就需要跑$10^{20}$米。这是很长的距离。一光年（以光速跑一年的距离）大约是$10^{16}$米，所以飞船需要跑一万光年，才能在其表面积累一层原子。完全没有希望啊！
你可能说，“每立方米只有一个原子”也太少了，干嘛选择这个值？我们是在银河系里跑，密度比这个大许多呢！是的，银河系的密度大得多，大概是每立方厘米有一个原子。可是这样也没有什么帮助啊。半人马座离我们只有几光年，即使按每立方厘米有一个原子计算，飞船跑过去最多也只能积累几百层原子，连0.1微米都不到，大概只有头发丝直径的千分之一。还是完全没有希望啊！
好了，现在你知道了，要逃命就必须带上地球了。接下来我们再谈谈，既然都打算带球潜逃了，那么有没有必要跑到半人马座去呢？《流浪地球》认为是的，可是我觉得没必要。
让我们承认《流浪地球》的前提，太阳将变为红巨星，其尺寸达到地球公转轨道的大小。显然，如果是稳态变化，我们只需要让地球轨道变得更大一些就可以了，比如说（随便说一下），跑到现在木星的轨道上，就可以继续幸福地生活了，根本用不着在空虚的星际里流浪。当然，在太阳变成红巨星的时候，不是一个缓慢变化的过程，而是会发生“氦闪”，在很多的时间里喷射出大量的高速物质，有可能把地球撕个粉碎——所以地球还是要逃走，逃得越远越好！真的吗？显然也不是的，因为我们有个现成的盾牌，我们可爱的地球只要躲到这个盾牌后面就可以了。这个盾牌就是木星！我们只要花些力气，让地球跑到木星的拉格朗日点、停在那里就行了（太阳、木星和地球三点一线），这个工程可比“奔向人马座”轻松多了。如果你不放心，还可以把土星也当作替死鬼，让它位于木星的另一个拉格朗日点，也就是说太阳、土星、木星和地球四点一线。实现这种构型并保持其稳定，需要的能量还是比“奔向人马座”少多了。而且等那个倒霉的“氦闪”期过去以后，地球还可以从木星后面跑出来、继续晒太阳！
还可以设想其他一些方案。比如说，从垂死的太阳那里借一些物质给木星，是有可能让木星达到临界质量、像太阳那样发生核聚变从而提供能量的。这些方案都比“奔向人马座”简单多了。当然，太空站探路、地球跟着跑的方案，说起来肯定是更有气势的了。
最后再补充一点。即使上述方案不可行，木星作为盾牌不足以保证生命在地球上延续，那么也可以先让地球跑到太阳系外外面躲一阵子（比如说一万年），然后再跑回来、继续幸福的生活。如果这个方案也不行，那还可以更腹黑一些，只让太空船跑到太阳系外面躲一阵子（事先要让地球跑到一个还比较合适的位置：生物死光了、但是地球没完蛋），然后再跑回来、重新建设地球。
其实，前几年马斯克忽悠“殖民火星”的时候，我就开过一个脑洞：为什么要殖民火星？因为殖民火星以后，就可以考虑干掉地球上的人了。地球上的人没了，可是地球还在。耐心地等上一段时间，就可以重新殖民地球了!
脑洞系列之火星殖民
http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-1005028.html
如果连算术都不会，就不要改造火星了
http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-925375.html
刘慈欣：你关心人性，我关心生存
https://www.guancha.cn/LiuCiXin/2019_02_13_489922_s.shtml
【近日，春节大热的电影《流浪地球》在舆论场上掀起惊涛骇浪，引发了继《战狼2》后又一现象级讨论。有人说，这是一部人类生存、斗争的史诗。也有人对电影情节是否合理，让部分人牺牲是否契合人性提出了自己的看法。实际上，多年以前，《流浪地球》原著作者刘慈欣便和科学史研究者江晓原展开过对话，论及“生存与人性”时，两人有明显的分歧。
今天，回顾两人的对话，或可为我们理解这部电影提供一种角度。】
流浪地球（2008年刘慈欣小说作品）
https://baike.baidu.com/item/流浪地球/1887800?fr=aladdin
相关专题：科幻里的科学
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