《回到火星》:惺惺相惜的重力

作者:东东来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-10-16

爱与引力同在!

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片名:回到火星

导演: 彼德•切尔瑟姆

主演: 阿萨•巴特菲尔德 / 布丽特•罗伯森

类型: 剧情 / 爱情 / 科幻 / 冒险

上映时间:2017/10/13

  剧情概述:人类尝试在火星定居,一名宇航员却意外发现怀孕,在火星上生下了第一个“火星人”,阿沙•巴特菲尔德饰演一名在火星上活到16岁的少年,他与地球上的人唯一的私人联系是一名网友: 女孩Tulsa。后来他回到地球,擅自逃出监护找到Tulsa,在她的带领下开始探索这个星球,探究他到底属于哪里?寻找他从未谋面的父亲。但科学家却发现,他的身体并不适应地球重力……

  刚刚过完来自月球的节日(中秋节),我们又迎来火星(Mars)的大电影。在这颗神秘的行星上覆盖着橘红色的赤铁矿,外表炽热却仿佛沙漠一般清冷。这里密布陨石坑、火山与峡谷,包括太阳系最高的山:奥林帕斯山和最大的峡谷:水手号峡谷。

  《回到火星》围绕这一特定空间背景下展开,穷山恶水中尚有又一村的人性之花盛开。亲情爱情友情的三轮情感攻势在火星男孩与地球女孩之间擦出火花,网友们纷纷撒花:“就是喜欢这样一直发糖的节奏!”

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图片来源:时光网

  电影抛出这样一个脑洞:如果我们突然间没有了地心引力,身体会怎样变化?或者如果生长于火星的男孩突然来到地球,他将怎样适应重力?

  在物理学上,万有引力是指物体之间加速靠近的趋势。由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。我们可以认为,重力的施力物体是地球,受力物体是地球上或地表附近的物体。其方向总是竖直向下,但不一定是指向地心(只有在赤道和两极指向地心)。作为物理学中的一个基本力,我们从出生到死亡,一直在这个看不见的力量中度过。

  在牛顿爵士被苹果砸中之前,其实已经有许多科学家严肃分析了这种“来自上帝的牵引”。开普勒就认识到,地球上的向心力并非偶然,而是和行星运动有关。这种特殊轨道的运动力类似磁石吸铁一样。1659年,惠更斯从研究摆的运动中发现,保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力,并在1673年推导出向心力定律。牛顿高明的地方就在于解决数学论证问题。1685年哈雷登门拜访牛顿时,后者已经发现了万有引力定律。1686年底,牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。

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图片来源:快科技

  站在太阳系的一隅,地球上的人类早已习惯于生活在稳定的重力状态下。但是对于那些进入太空的人来说,重力是弥足珍贵的财宝。如果你高举一个物体,然后将它放手,它将以每秒9.8米速度的做自由落体。这一参数也是测量其它行星上重力的标准,表示为一个g。根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间有引力,引力和距离的平方成反比,和两个物体质量的乘积成正比,数学表达式为F=G (m1m2/r2)。其中,F表示万有引力,m1和m2分别表示两个物体的质量,r代表两个物体之间的距离,G是引力常数。如果把我们太阳系中的各路行星都“召集”起来,和地球进行一次重力大比拼,结果会是怎么的呢?

  第一位出场的选手是月球。月亮和地球的距离很近,阿波罗任务宇航员根据它的平均半径(1737公里),质量(7.3477 x 1022kg)和密度(3.3464 g/cm3),计算出的月球表面重力为0.1654 g。这一数字怎么理解呢?在地球上重100磅的人在月球上还不到17磅,宇航员利用一种漫步兼跳跃相结合的方法,来使自己在月球上尽快移动。如果不是身负沉甸甸的宇航服影响,他们能够跳得比地球上高六倍,远六倍。试想一下,让运动员们穿上灵活的服装,在月球上举办奥林匹克运动会,一定会被录入吉尼斯世界纪录!

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图片来源:中网资讯

  第二位选手可是太阳系中体积和质量最大的行星——木星。其平均半径为69911±6公里,是地球的10.97倍,而其质量(1.8986×1027kg)相当于317.8个地球!但作为一个巨型气体行星,木星的密度比地球和其他类地行星都要低,平均密度为1.326 g/cm3。更重要的是,作为一个巨型气体行星,木星没有真正的表面。如果一个人站在上面,他们只会下落,直到最终到达(理论上的)木星的固体核心。因此,木星的表面重力(定义为在云顶的重力)是2.528 g。想想是不是有点可怕呢?

  最后看看电影中的主角——火星吧。火星在许多关键方面也与地球类似,当涉及到体积、质量和密度时,火星相对较小。实际上,它的平均半径为3389公里,相当于0.53个地球,而其质量仅为0.107个地球。它的密度只相当于0.7个地球。正因为如此,火星的重力是地球的0.38倍。

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图片来源:浙江新闻

  总体来看,太阳系中重力的数值范围从水星上的0.38g到木星上强大的2.528g。你也许会问,这些事情和我们有什么关系?了解失重对人体的影响是太空旅行所必需的,特别是对于在轨道和国际空间站从事长期任务的宇航员来说。当宇航员去太空执行任务时,知道如何模拟失重会派得上大用场。如果我们把眼光再放得遥远一些,移居并定居外星球的首要考虑因素之一就是重力对人的影响,这可是生死攸关的大事呢。

  除了像超人一样飞来跳去,失重的世界也会有种种弊端。一个已经明确的事实是,长期生活于空间站的宇航员会产生骨质流失、肌肉乏力、失去平衡感等现象。重力消失还会对人体产生其它的影响,虽然有些现象的产生原因尚未完全搞清楚。比如,人体红细胞数量会下降,从而会产生“太空贫血症”;伤口的愈合时间会更长,免疫系统失灵等。如果重力减弱或完全消失,人的睡眠也会受到影响。这些问题还都只是在相对较短时间内生活于太空过程中发现的。

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图片来源:新浪科技

  物理学家认为,在有重力和零重力环境下,人体的生长肯定是不同的。两位生物学家曾经做过一个实验。一只猫从小到大的一只眼睛一直被眼罩遮住。等小猫长大后他们把眼罩去除,它的这只眼睛真的失明了。这是因为它的大脑中与视觉处理相关的回路停止生长,这只眼睛不再处理任何视觉信息。而这个过程是永久的,不可逆的,所以这只猫的大脑从根本上,与正常的猫的大脑有所不同,换句话说,这只猫拥有一个不一样的大脑!其实,人体其它部位也会出现相似的反应。如果我们的心脏、肌肉、骨骼等周围没有重力,器官肯定会随之以完全不同的方式生长。由此看来,“外星移民”之路还是道阻且长。

  “生命诚可贵,爱情价更高;若为自由故,二者皆可抛。”当看完上述分析,我们不由为男主的命运捏了一把汗。是生是死,让我们去电影院寻找答案吧。

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