《流浪地球2》中“炸月球”，真的可以实现吗？

虽然以地球为名，但《流浪地球2》的相当一部分戏份发生在月球上。特别是在电影的高潮环节，人类在月球上安放了大量核弹，把月球给，炸了。

01

《流浪地球2》中“炸月球”

是怎么回事？

为何要炸月球？在刘慈欣的原著小说里，月球只是单纯地被行星发动机推走，以免干扰地球的远行。电影中人类的计划原本也是如此，但是月面行星发动机出于某种缘故失控了，非但没有把月球推走，反而推向地球，为了避免二者相撞，只能把月球炸掉。（顺便说一个细节：在影片里，发动机正常运行时喷出的火焰是蓝色的，故障过载时变成红色，并最终承受不住超负荷运转而爆炸。这个配色方案符合人们对颜色的直觉感受，但并不符合物理：蓝光比红光对应更高的温度。）

那么如何炸呢？电影采用的方案是在月表设置三千多枚核弹，同时引爆。问题是，这够用吗？

**光凭暴力炸月球，其实是很难的。**没办法，月球是相当巨大的一坨。它是太阳系里第五大卫星，比冥王星都大。它的总质量是地球的1/81，相当于地球上陆海空所有的水加起来再乘以60。这么大的质量足以让它依靠自身的引力保持球形，所以炸一个超级大坑啥的几乎没有用途，炸出来的碎块自己会滚回坑里。哪怕你施展“原力”，一剑把月球劈成两半，结果也几乎看不出区别——这两半还是会在引力的作用下紧紧贴在一起。

要炸到多碎才算真的炸掉了呢？让我们考虑一个极端的场景：把月球的引力结合能全都填掉，相当于碎成齑粉。简单计算可知，月球的引力结合能约为1.2×10^29焦耳。

人类历史上造出的最大炸弹——沙皇炸弹的能量只有2×10^17焦耳，跟前面那个数量差了12个0。虽然电影发生时，距离沙皇炸弹的试爆已经过去了快一百年，技术进步了很多，可是人类的核武器战略多年来一直是往小型化和精准化的方向发展的，再也没有往更大当量的方向上走，今天地球上核武器的平均当量只有沙皇炸弹的二百分之一。就算我们能量产沙皇炸弹，那也需要6000亿个才够——全地球人均75位“沙皇”。电影里那3000枚核弹，连零头的零头都没有。

有报道称，片方原本是想实打实地炸月球，咨询了科学顾问发现不行，只好另谋他路。实际展现在银幕上的说法是，这些核弹功能上只相当于引线，诱发月球核心聚变，归根结底是月球“自己炸自己”。

02

现实中，月球可以自爆吗？

第二个问题是，月球真的能自爆吗？现实中自然不能指望，但在流浪地球的宇宙里似乎可以。小说的设定是，地球发动机以“重元素聚变”作为能量来源。小说本身没有解释“重元素”指的是啥、聚变原理如何，但电影展现出来的就是“烧石头”。地表石头的最主要成分是氧和硅，附带相对少量的铝、铁、镁等。考虑到小说和电影都没有谈论海量的“废弃石头”如何处理的问题，大概就是基本烧光了。

**这些元素真的能聚变吗？**原则上任何两个原子硬塞在一起都可以聚，但要想从中获得能量，就是另一回事了。先不考虑那些极不稳定的同位素，随着原子序数的增加，原子的单位核子能量大体说来就像一个“大坑”，两边高中间低，从高处往低处释放能量，低处往高处就反而要耗费能量了。所以极轻的原子如氢和氦，是聚在一起、原子序数增加时放出能量；而极重的原子如铀和钚，则是裂成几半、原子序数减少时放出能量。

很遗憾，在现实中，石头里的很多元素，都已经在“大坑”里了。特别是铁，其最常见同位素铁56荣登“单位核子能量最低榜”榜首。把坑外的元素推到坑底容易，要把坑底的元素推出来不但难如登天，而且能量上是“亏本”的，无法用来产能或当武器。真的能用来当燃料的，硅超难，氧也只是比超难稍微简单一点，需要10亿度的高温和10亿倍于水的高密度，这等条件除了恒星内部之外基本没戏。现实中人类要控制氢的聚变都难如登****天，氧的聚变就更不知要等到何年何月了。

月核自爆的问题比地球上烧石头还要更严重。月亮的表层和地表类似，氧硅最多，镁铁次之，但它的核心几乎全是铁，附带少量硫和镍。铁这玩意儿铁板一块，聚变裂变都不能指望。它是常规恒星演化的终极元素，只有超新星之类的超高能事件才能强行造出更重的来，而且那也是“别人”爆它，自爆什么的想都别想。

当然，我们也可以换一个角度思考这个问题——“流浪地球宇宙”里，科技明明也没有进步多少，却可以把石头一车车地往里倒，连分拣都不用，更别说处理废料了。而且故事的太阳演化也和现实截然不同，太阳不但会急速衰老，氦闪也发生在红巨星之前而非之后。这些事实都表明，那个宇宙里的核物理和现实不同，遵循不同的规律。既然如此，那故事里的月球炸一炸也没啥。

03

如何才能将月球毁掉？

然后是第三个问题，如果在现实中月球哪天不高兴真要撞过来了，我们想把月球毁掉，有什么办法吗？一口气炸掉当然不可能，但谁也没规定说非要一次完工，把引力结合能填满就行了呀。地球文明目前每年大约产出并消耗10^21焦耳能量，假如我们把这些能量全部用来炸月球，需要大概……1亿年。

电影里的人连给100年后谋福利都不乐意，1亿年这谁等得起啊。

靠人类自己不太行，可否借力打力呢？太阳既然能吞地球，那吞个月球当然不在话下。平日里月球之所以能够环绕地球而不落入太阳，是因为月球相对于太阳拥有极高的速度，只要把这个速度打消，太阳就能把月球解决。

但这速度可不低，大约是每秒30千米——注意是每秒啊，换算成时速是10万千米。而月球的个头也不小。简单计算可得，抵消月球的速度需要6×10^31焦耳。

……这比直接炸掉更费能量，亏了。

可否换个思路呢？宇宙中有很多奇葩天体破坏力比太阳更胜一筹，黑洞就是著名例子。把月球送去现有黑洞太远了，但黑洞有一个好：原则上人类可以自己造。有一种理论猜测，粒子对撞机可以制造出所谓的“微型量子黑洞”。可惜以人类目前对撞机的水准，就算能造出来也会瞬间蒸发，没法用，还是需要大得多得多的能量。

假设，我们真的造出来了一个微型黑洞，剩下就简单了：只需把它扔到月亮上，它就会围绕月球质心进行简谐振动，直到把月亮吃光，变成一个直径约0.2毫米的超小型新黑洞。当然过程中会释放出大量X射线等高能辐射——还望地球人能主动前往附近地下掩体躲避。

好，现在月球是被毁掉了，但是还留下了一个问题：就算是黑洞，“吃东西”也要遵循动量守恒。现在虽然月球不会撞地球了，新的黑洞还是会撞地球……

其他方法倒是还有一堆，但大抵都是这种“杀人一千自损八万”的路数。没办法，个子大就是有优势，天体能在宇宙里呆上几十亿年不是白搭的。人类连利用太阳投到地球上的全部能量都做不到，再怎么折腾也难以伤到星球本体的那块大石头。

作者｜范岗
审核｜韩文标 中科院上海天文台