电影《流浪地球2》海报，展现了幻想中的太空电梯
##电影《流浪地球2》海报，展现了幻想中的太空电梯，比较受关注，让咱们一起看看吧！
编者按： "众多的空天还有许多不知道的奥妙有待探究"，为此，中科院之声与中国科学院国家空间科学中心联合开设“Calling太空”科普专栏，为大家叙述风趣的故事，介绍一些与空间科学和航天相关的知识。
电影《流浪地球》和电视剧、动画的《三体》，无疑为2023年的新年带来了许多惊喜。中国影迷们激动于影视工业酷炫的特效，一起也被刘慈欣与导演、编剧等的幻想力信服。
科幻体裁本是一个较为小众的方向，但也是最适合推出大气魄场景、展现电脑特效技能的范畴。或许许多人上物理课昏昏欲睡，可是看到众多空阔的宇宙星空、高速络绎的宇宙飞船、天崩地裂的末日现象、无边无际的机器人戎行，仍是会直观感受到一股天然和人类大工程的雄伟魅力（男生尤甚）。因而，就算对《流浪地球》《三体》没什么爱好的普通人，或许也或多或少地听旁人说“水滴”“太空电梯”“行星发动机”，看到过一些片段。一起影迷们简直是如数家珍。今天，咱们也就着影视的热度，聊一个普通人听到姓名心里会犯嘀咕的问题——地球“流浪”到哪儿去，“三体”是哪三个别？
何为“流浪地球”？
为不熟悉这部著作的朋友快速介绍一下。在《流浪地球》的世界中，太阳在短短100年后就产生名为“氦闪”的灾祸，胀大并吞没包含地球在内的许多星球。为了逃离这场灾祸，且保存尽或许多的生命，人类终究决议把整个地球变成一艘太空船，树立上万个“行星发动机”用反推力推进地球，脱离现在的方位，乃至飞离太阳系，到其他“太阳”的身边，从头久居。脱离太阳时地表温度必然会大幅下降，但人类修建了地下城市。因为推进地球困难巨大、地下城市包容人类数量有限，这需要调集全人类的资源，也产生了关于解救地球计划的“道路之争”，但终究在世界各国许多人为了全人类的献身下，完成了地球的“流浪”。地球此行的目的地，被设定为间隔太阳系最近的另一颗恒星——比邻星（Proxima Centauri）。
《流浪地球2》海报，图中展现了幻想中的太空电梯（图片来自@电影流浪地球 官方微博）
三体人是谁？
如果说“流浪地球”是地球人的“内政”，“三体”便是地球的外部敌人。名为三体人的外星人是《三体》中的才智文明种群，居住在间隔太阳系4.24光年外的半人马座α星（Alpha Centauri），具有比地球人更高的科技。三体人为了文明的连续，决议向外太空移民，并在得知人类的存在后，把移民方针设定为太阳系，向太阳系发射了名为“智子”和“水滴”的科幻兵器，还差遣了舰队。终究三体文明被更高级的文明炸毁，幸存者在太空中流浪，与“流浪地球”倒有几分类似。
《三体》海报（来自@三体电视剧 官方微博）
三体的“半人马座α星”与流浪地球的“比邻星”是什么联络？
流浪地球向太阳系之外飞去，三体舰队向太阳系内飞来，同为刘慈欣的小说，这两本书居然联络起来——半人马座α星实践是由3颗恒星构成的三体星系，比邻星便是其间的一颗恒星。
在南天星座中，半人马座（Centaurus）是一个巨大的亮堂星座。半人马座坐落长蛇座以南，豺狼座与船帆座之间，我国只要南边几个省份在春天的晚上才干看到。在希腊神话中，半人马是一种奔驰敏捷，武艺高强的生物，乃至有些是具有大才智的贤者。其间，喀戎（Chiron）便是一位十分受人尊重的半人马，希腊神话中有许多大英雄是他的学生，例如忒修斯（Theseus）、阿喀琉斯（Achilles）、伊阿宋（Jason）、赫拉克勒斯（即海格力斯，Heracles）等。传说中半人马座便是喀戎身后被宙斯升上天空变成的。
半人马座中有许许多多的星体，其间最亮的便是半人马座α星，中国星名“南门二”，在二十八宿体系中，南门二是角宿的一部分，在《史记·天官书》中有说到“南门二星，在库楼南，天之外门”。它的视星等约为0等，是夜空中最亮的星星之一。半人马座α星是间隔太阳最近的恒星系，只要4.24光年（约277,600天文单位）。可是，这个星系中并不是一颗恒星，却是三颗。正如咱们说到的，比邻星便是其间的一颗。
星空傍边的半人马α星（Alpha Centauri）中有两颗亮堂的恒星（A和B，下图左）和实践亮度要暗得多的比邻星（Proxima Centauri，下图右）
比邻星在“三体”中处于什么轨迹、什么方位？
用望远镜初看它是两颗亮星，也便是A星和B星。A星肯定星等为4.45等，视星等为0.01等，B星肯定星等为5.71等，视星等为1.33等，它们个头大、亮度强，看上去像是一对轨迹彼此环绕的双子星；而C星也便是比邻星，是一颗红矮星，肯定星等为15.49等，视星等约为11等，可以说是肉眼无法看到的十分昏暗的星星，在间隔A与B星大约13,000天文单位（约0.211光年）远处伴飞，通常被以为也是半人马座α星这个恒星系的一部分。
这三颗星的亮度不同，是因为它们处于恒星不同的阶段。A星是G2V型主序星，黄色，半径为太阳的1.3倍，表面温度5800开，光度为太阳的1.5倍，质量是太阳的1.1倍；B星是K1V型主序星，赤色，半径为太阳的0.84倍，表面温度5300开，光度为太阳的0.47倍，质量为太阳的0.91倍；C星也便是比邻星是M5V型红矮星，是间隔太阳最近的恒星，半径大约是太阳的1/7，质量约为太阳的1/8，表面温度大约3000开，确实是一颗很暗淡的小星星。
半人马α星（Alpha Centauri）中的3颗恒星与太阳的体积比照（来源：）
在这样一个三体星系中，A和B两颗星因为质量大得多，它们环绕各自对方为中心旋转组成了滚动周期为80.089年的双星体系，比邻星则绕着它们公转，偏心率约为0.5179。可是，比邻星再小也是一颗恒星，具有巨大的引力，因而三体的轨迹并不是简略的两层圆轨迹嵌套，而是相互影响、不断产生细小改变的，这也是“三体人”遇到的难题之一。
三体引力问题，长期以来是物理学和数学中的一大难题，更不要说多体问题。咱们对于太阳系中的天体不太常评论这个问题，是因为太阳系中的太阳是个巨无霸，各种星球的质量对于太阳来说都是沧海一粟，三体问题带来的轨迹改变细小到可以忽略不计，其问题简化了许多。可是，苍茫宇宙中多得是“半人马座α星”这样杂乱的星系。希望有朝一日，咱们的数学东西能满足兴旺，帮助咱们地球人处理这一精妙的问题。
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