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在對流浪地球3的劇情做出暢想之余，我們也注意到這些討論都是基于球2已有的情節(jié)設定。球2向我們呈現(xiàn)了非常多令人震撼的情節(jié)，比如太陽氦閃，比如炸掉月球，它們在畫面表現(xiàn)達到極致的同時，又保持了高度的科學性，這里面科學顧問功不可沒。下面就讓身為科學顧問、親身參與拍攝的老師們跟我們聊聊，那些拍攝過程中的故事。 01 什么是氦閃？ 李世亮：氦閃其實與太陽里發(fā)生的聚變有關。太陽內部氫和氫發(fā)生核聚變，在太陽內部形成氦核，在足夠的引力壓縮下，氦核便會發(fā)生氦的核聚變。氦的核聚變有個特點，那就是溫度升高的同時體積不變，這是由于氦原子獨特的量子簡并態(tài)導致的；這導致了類似雪崩效應的結果，越來越多的氦發(fā)生聚變，在瞬時釋放出特別強的能量，用功率來換算足以與整個銀河系相比較。為什么是氦“閃”？便是因為從天文尺度上來講，這個時間特別短，只有幾百幾千年的量級，在恒星上百億年的壽命中只是一閃而過。  太陽目前只有50億年左右的壽命，距離氦閃還很遙遠 02 為什么恰巧在劇中的時間點發(fā)生了氦閃？ 李世亮：我覺得最合理的一個解釋可以參考另一個科幻小說中的內容，宇宙中除了普通的物質，還有暗物質和暗能量的存在，暗物質也能構成生命體；恒星的發(fā)光發(fā)熱對正常生命來說是必須的，但對暗物質生命來說是有害的，因此發(fā)達的暗物質文明提前推動了太陽向白矮星的轉變，也就導致了氦閃的發(fā)生。如果從這個角度考慮，MOSS能夠把氦閃預測得這么準，有可能是和暗物質生命是有溝通的。這點可以期待一下《流浪地球3》。 03 “重核聚變”是行星發(fā)動機的最優(yōu)解嗎？ 李世亮：其實并沒有“重核聚變”這樣一個專業(yè)詞匯，這是大劉在寫書時自己創(chuàng)造的名詞。我們之前提到過太陽中氫、氦的聚變，氫和氦的原子序數(shù)都特別低，可以叫做“輕核”；那“重核”自然就是從原子序數(shù)高一些的元素中去找，文章中有提到是在燒石頭，所以里面反應的可能就是硅。 李世亮：從現(xiàn)有知識來看，硅和硅的聚變是不太可能發(fā)生的，因為它對溫度的要求太高，在那個溫度下硅原子核本身就已經分解成為中子質子了。當然，假設它能發(fā)生，按照硅和硅生成鎳來計算，這個反應生成的能量要比氫的聚變小上一個量級。按照燒硅來算，我們大概需要5%的地殼，才能有足夠的能量把地球推出去。所以電影當中，卡車不停運石頭的畫面是很合理的，因為5%的地殼可能要挖非常久的時間。如果用氫和氫的聚變，我們大概只需要1%的海水就夠了，并且反應也比硅和硅更容易。所以如果我們真有造行星發(fā)動機的技術，那也一定是用的氫和氫聚變。  原子結合能 梁文杰：給李老師補充一下，剛才提到的燒石頭，地殼里硅的含量是20%幾，但有40%的氧，所以如果燒石頭可能主要燒的是氧。 李世亮：是的，所以我們也只是量級上的估算，用氧的話消耗地殼可能會少一點，但不管怎么說，想要發(fā)生這樣的核聚變，難度是非常高的。 04 如果讓科學家們來拍，流浪地球會以怎樣的方式實現(xiàn)？ 李世亮：那肯定是氫核聚變。 梁文杰：從結合能曲線可以看到，氫這邊的曲線特別特別陡，對于氫核聚變來說只要拿出地球1%的海水就夠了，這實際上在還是地球非常缺氫的條件下就能達到的。另外我想再澄清一點，網絡上有好多說你們這個重核聚變不對，重核只能裂變。在科學上確實有個重核裂變的概念，指的是像原子彈里的U-235裂變，和我們這邊所謂的“重核聚變”不是一回事，重核聚變指的是比氫重一點的，比鐵輕一點的東西結合起來，這叫重核聚變。 王元卓：你發(fā)現(xiàn)了嗎，這個劇本如果讓科學家編，一定是編不下去的。首先地球要流浪的元兇是因為太陽要發(fā)生氦閃，有一個最大的問題，地球為什么非得跑到比鄰星去。我們要在黑暗當中經歷2500年沒有太陽的時間，如果人們既然都可以在2500年里沒有太陽也能生存，我們干嘛還要那個新太陽。我們還需要“自殘”，把地球燒掉5%。我們就找到一個紅巨星沒辦法影響到我們的地方停下來就好了。另外我們如果有12000臺行星發(fā)動機，為什么不能做個人造太陽。所以如果我來編球3的話，在走了一段距離，發(fā)現(xiàn)太陽已經影響不到我之后，我就停在那個地方開始建新家園。  流浪的暫時終點——比鄰星 李世亮：其實你看《流浪地球1》里邊，到木星利用了引力彈弓，這個其實也沒必要了，因為我們有那么強大的行星發(fā)動機的話，其實是用不著引力的。但是如果我們燒的是氫的話，那就有理由了，因為木星有一個衛(wèi)星歐羅巴，里面有幾十公里厚的冰層，氫特別多，可以一塊帶走作為原料。 梁文杰：你看我們把月亮給丟了，然后把歐羅巴拿著，好像這個感情上不對啊。月亮陪我們幾十億年，這負心漢就把人給丟了。 05 導演組要炸月亮的時候，聽說科學家們可開心了 梁文杰：當時導演組問，我們現(xiàn)在有個劇情設定，在這個地方的月球要處理掉。一開始有一個計劃是用多少萬發(fā)鋼彈把月球給加速，然后加速把它甩碎了。我們跟李老師一起想，能量差太多了這個計劃不行。我們就在不可能當中，盡量想想有什么辦法。后來就有了現(xiàn)在電影里的炸月亮。  梁文杰老師創(chuàng)作手稿 梁文杰：首先大家要知道，人類所能控制的能量不足以毀滅任何星球。以前有科學家將文明分級，掌握行星的能量算一級，掌握星系里恒星的能量算二級，掌握星系的能量算三級，人類目前就是0.7級。即使人類用所有的核彈去炸月亮，也像是給月球撓癢癢一樣。后來我們就設定了相控陣這個方法。 梁文杰：現(xiàn)在相控陣用的最多的地方就是雷達，中國幾乎把這個先進技術給白菜化了。所謂的現(xiàn)代雷達，是由一個個的雷達單元組成，每一個都可以發(fā)射信號；通過控制信號單元發(fā)射信號的前后，就可以控制能量的傳播方向。外面的信號單元先發(fā)射，里面的單元次第跟隨發(fā)射，最后能量就會聚焦在一個點上面，還可以控制焦點移動。如果你有好多好多這樣的點，最后就能夠把焦點聚焦在一起，這實際上就是相位干涉。按照郭帆導演的說法，什么叫相控陣，就是我們老家擺餃子，一圈一圈的。實際上的核彈相控陣也是，先炸外面的再炸里面的，最后將能量傳遞到月面底下300公里處，將它加熱到1億度，我們捏著腦袋說這個溫度勉強就夠了。另外我們實際上是想讓大家都了解什么是相控陣，現(xiàn)在相控陣的應用特別廣泛。  相控陣——合理利用相位干涉 李世亮：我其實還想過其他方法。比如說有些理論認為宇宙中有一些微型黑洞，假設有一個小黑洞來到太陽系了，人類主動把月球推過去，跟黑洞相撞，這時釋放的能量也許可以把月球炸了。另外就是利用行星發(fā)動機，行星發(fā)動機本來就是不可能的，我們就可以用一個不可能來解釋另一個不可能，所以可以讓行星發(fā)動機炸起來。 06 什么是科學顧問？ 梁文杰：實際上有一個“科影融合”的機構，主要工作就是把電影和科學界聯(lián)系起來，特別是一個方面——科幻，科幻必須要真，必須在科學上能立得住。當時便是這個機構聯(lián)系到了我們。后來就跟王老師、李老師一起，參與了很多的設定工作。 王元卓：其實很多經典的科幻電影，尤其是之前的好萊塢的一些科幻電影，都有科學顧問的這樣的一個身份，是創(chuàng)作團隊的一部分。比如說我們一直都津津樂道的《星際穿越》，它的科學顧問Kip Thorne是從事黑洞、引力波研究并獲得諾貝爾獎的科學家，他使得這個電影整個科學的設定非常地完整，也非常有邏輯，所以我們一直說《星際穿越》是科學性非常強的一部科幻電影。 王元卓：中國其實在前些年就有一些老師們開始推動科學和影視融合的事情，國家層面也在近些年，分別成立了科技與影視融合的平臺和科技與影視融合的辦公室，就設立在科協(xié)。剛才梁老師提到的組織，就是中國科普作家協(xié)會下面成立的，名叫科學與影視融合專委會。在這個組織當中，既有很多的科學界的老師，也有影視圈的一些導演、首創(chuàng)團隊。所以通過這樣一個平臺，我們就可以去互相了解需求。我們其實就是在做這樣的事，幫助電影創(chuàng)作團隊讓劇本更科學，呈現(xiàn)更科學。我覺得《流浪地球2》是一個非常好的嘗試，雖然不是中國第一部擁有科學顧問的國產科幻電影，但是是一次非常成功的嘗試，我也是非常愉快地參與到這次嘗試當中。  《流浪地球2》科學顧問團隊成員首次觀看成片合影 梁文杰：這張照片是第一次請我們看電影的時候拍的。當時我們一起豎大拇指，是因為看到成片之后，終于不用再擔心哪里出問題，心中的一塊石頭落地了。 王元卓：不看到最后一個呈現(xiàn)給觀眾的完美的作品的時候，總是會有一些擔心的，所以雖然我在審片的時候看過一部分，但一直到最后那一刻，心也是在懸著的。  科學顧問團隊與編劇團隊正在討論 07 科學顧問在電影拍攝中起到怎樣的作用？ 李世亮：其實有好幾樣東西是大家已經默認屬于科幻的一部分，但在科學上非常不可能的。比如說超光速旅行，從科學上嚴謹來講，沒有任何東西能夠超光速旅行，但是大家在各種影視小說中都可以看到超光速旅行。有一句話說的是，如果要說一句謊話，要先說九句或者十句實話，我覺得我們科學顧問就像是這樣的。在小細節(jié)上，我們感覺能用現(xiàn)代科技達到的或者現(xiàn)代科學解釋的東西，我們幫它精益求精，盡量做到最好，讓它看起來很像是真的；在大的整體上，有一些事情就是不可能的。 梁文杰：卡梅隆提到郭帆導演的時候是這樣說的，郭帆導演能夠把一個特別激進的想法，變成一個大家都認為就是在身邊的事。我們（科學顧問）就是把這個特別激進的東西，讓大家看著好像真的就是那個樣子。  王元卓：其實科學顧問要做三個方面的事。第一個方面就是讓電影當中已知的事物真實客觀科學，比如說月球上面的車應該怎么開，月球表面應該是什么樣的，月球上的重力是多少，地球和月球之間距離是多遠等等一系列的問題。第二個方面我把它叫做科學的想象，就是我們假設50年或者多少年后，某些基礎科學出現(xiàn)了突破，在這個基礎上再去做科學的設定，那時候的科學應該是什么樣的。第三個方面是科學的妥協(xié)，科幻作品不是科學紀錄片，里面一定會有因為各方面原因要做折中的時候，這時候就需要科學顧問做一些科學上的妥協(xié)。所以我覺得做科學顧問是一次很有意思的經歷，在這之前我們是完全不知道我們能去做什么的，這跟我們的專業(yè)、我們的想象、我們對電影的認知其實完全不一樣，這是非常有意思的。 本項目由北京市科委、中關村管委支持。 |
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