《流浪地球》中点燃木星推离地球的情节是否合理？
为了详细阐述，我们可以从以下几个方面进行分析：
1. 基本原理：利用爆炸产生的推力
冲量动量定理是核心： 整个情节的核心是利用巨大的爆炸产生的冲量（力乘以时间）来改变地球的动量，从而使其加速并脱离太阳系。根据冲量动量定理 ($Delta p = I = int F dt$)，一个物体动量的变化等于作用在其上的冲量。如果地球的质量 $m$ 保持不变，那么动量的变化 $Delta p = m Delta v$ 就等于其速度的变化 $Delta v$。要想让地球获得足够大的速度，就需要一个足够大的冲量。
燃料燃烧产生巨大的能量和气体： 木星是一个巨大的星球，拥有海量的物质。将这些物质通过某些方式（在电影中是重元素燃料，如氦3）燃烧，可以产生极高的温度和压力，释放出巨大的能量。这些能量会转化为高速喷射的气体，形成一股强大的反作用力。
反作用力产生推力： 根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反。这些高速喷射的气体向外喷射，就会对木星产生一个向内的推力。由于木星被“点燃”，这个燃烧过程会持续一段时间，产生连续的推力，最终将地球推向预定的轨道。
2. 电影中的具体设定和“合理性”解释
“点燃木星”的具体方式：
重元素燃料（氦3）： 电影中提到使用氦3作为燃料。氦3是一种稀有的同位素，在地球上极为罕见，但据推测在某些气态巨行星如木星的大气层中储量丰富。理论上，将氦3与某种氧化剂（如氧气）混合并在适当条件下引爆，可以释放巨大的能量。
引爆装置的规模： 为了“点燃”木星，需要能够引发如此大规模的燃烧的引爆装置。电影中展示了行星发动机等巨型工程，暗示了人类文明拥有极其先进的工程能力和能源控制技术。
引燃过程的模拟： 电影中是通过在木星核心区域引爆“引爆装置”来引发连锁反应，模拟了类似核聚变或高效化学燃烧的过程，将木星的大部分物质瞬间转化为能量和高速粒子。
产生的推力有多大？
能量释放规模： 木星的质量约为地球质量的318倍，其体积巨大。即便只有一部分物质参与燃烧，产生的能量也是惊人的。例如，一个小型核弹爆炸的能量就相当于数十万吨TNT，而“点燃木星”的能量级更是要远超这个数量级。
行星发动机的叠加效应： 电影中并没有仅仅依靠木星自身的燃烧。而是通过在全球各地建造的数万座行星发动机，将木星燃烧产生的能量引导并转化为定向的推力，从而更有效地推离地球。这些发动机就像巨大的火箭喷口，将木星的能量集中起来向一个方向喷射。
地球的质量和速度需求：
逃离太阳系的速度： 地球要脱离太阳的引力井，需要达到第二宇宙速度（逃逸速度），大约为每秒16.7公里。
推离的距离： 为了实现“流浪地球”的计划，地球需要被加速到一个非常高的速度，并在相当长的时间内持续加速，以穿越茫茫宇宙到达新的恒星系统。
所需冲量的计算： 根据动量守恒，地球获得的动量等于木星（或燃烧产物）喷射出去的动量。要计算所需的冲量，需要知道地球的质量以及最终需要达到的速度。例如，地球质量约 $5.97 imes 10^{24}$ 千克。如果目标速度是每秒几十公里，那么需要的动量就是 $m Delta v$ 的量级。
3. 科学上的“不合理”或挑战之处
尽管有上述科学原理的支持，但“点燃木星推离地球”的情节依然存在一些科学上的巨大挑战，使其在现实中几乎不可能实现：
“点燃”的定义和可行性：
如何点燃？ 木星主要是氢和氦组成，其核心温度和压力极高，理论上可以维持核聚变，但需要非常苛刻的条件。电影中的“点燃”更像是一种控制核爆的设想。如何在大气层和核心区域引发如此大规模且持续的燃烧，是一个巨大的技术难题。
能量释放的控制： 如此巨大的能量释放，如何在确保地球安全的同时，有效地转化为对地球的推力，是一个巨大的挑战。能量可能会以辐射、热量、冲击波等多种形式扩散，难以完全利用。
物质的转化效率：
能量转化率： 即使发生了大规模的燃烧，能够转化为定向推力的能量比例也是有限的。大量的能量可能会以热辐射、中微子等形式散失，无法用于推动地球。
燃烧产物的性质： 木星的成分是氢和氦。如果只是简单的燃烧，产生的主要是水蒸气或高温等离子体。如何将其转化为具有足够质量和速度的反作用力，需要非常精密的工程。电影中的重元素燃料设定，理论上能提供更高的能量密度。
地球的承受能力：
巨大的冲击波： 即便推力是定向的，木星燃烧产生的原始冲击波和辐射也可能对地球造成毁灭性的打击。电影中需要极其强大的行星发动机来缓冲和引导这些力量。
轨道扰动： 如此巨大的事件必然会引起太阳系内部巨大的引力扰动，可能影响其他行星的轨道，甚至太阳本身的稳定性。
工程规模和技术难度：
行星发动机的建造和维护： 建造遍布全球的数万座巨型行星发动机，其工程量和技术难度是难以想象的。如何为它们提供能量、如何精确控制它们的喷射方向和推力，都是巨大的挑战。
时间尺度： 将地球推离太阳系，并使其达到相对恒定的流浪速度，需要极其漫长的时间和持续的加速。这需要高度稳定的技术和能源供应。
总结
《流浪地球》中点燃木星推离地球的情节，在概念上基于物理定律（冲量动量定理、牛顿第三定律）是成立的。其核心思想是利用巨量物质爆炸产生的反作用力来加速地球。
然而，其“合理性”主要体现在一个宏大且充满想象力的科幻设定上，而非现实科学的精确模拟。 电影为了服务于故事和视觉效果，极大地简化和夸张了实现这一过程的技术难度和能量需求。
从科幻角度看，它是合理的： 它提供了一个引人入胜的解决方案，展现了人类在绝境下的创造力和勇气。
从现实科学角度看，其可行性极低： 实现如此规模的能量释放、控制和转化，以及保护地球不受摧毁，是当前人类技术水平远远无法企及的。
总而言之，《流浪地球》的情节是基于科学原理的艺术化加工，它巧妙地将物理学概念融入了一个极具视觉冲击力和情感力量的故事中，让观众体验到了宇宙的浩瀚和人类的渺小与伟大。
网友意见
2月8号更新，三刷完成，就等票房第一了，哦也。
《流浪地球》是科幻片不是纪录片，挑刺娱乐一下没关系，以此义愤填膺地喷《流浪地球》无脑那就有点弱了。作为合格的观众，应该知道电影的目的是什么，什么时候应该认真，什么时候应该放松下跟着导演开脑洞。
氧气浓度洛希极限之类的槽就不必多吐了，教科书级的知识，中科院院士会不知道？求的不就是个光鲜的视觉效果么？
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同样科学性上有硬伤，一个捧一个踩，真是双标 会玩 上图
直接翻到最后的老兄，麻烦看一下上面那张图，别把我误伤了
电影真的很好看，木星真的点不了，地球真的救不活。
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
插入更新：不知不觉居然有这么多赞了，有些有争议的地方我也说一下。首先有的人提出了很多计算误差，比如不能用燃烧热，速度算错了，能量应该是J而不是KJ，等等等等。。。我承认这个计算过程很不严谨，在写这个答案之初我就知道有巨大的误差。但是我想说想，这个误差和实际情况对比只要不超过3个数量级（就是比实际情况大一千倍或者小一千倍），对结果是没有任何影响的。因为这个结果和地球所需要的推力可能差了将近7，8个数量级。。（差了几千万倍）。光是能量利用效率这一点，我可是按100%算的，已经比实际情况高估了4个数量级以上了。所以不要太纠结细节，看电影，开熏最重要惹。
今天带着朋友二刷，疯狂安利！这是我这辈子第一次二刷一部电影，精神股东啊哈哈哈。希望票房破50亿！小破球冲鸭！
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
原答案：且不说能不能点燃、点燃以后冲击波能不能传给地球、传给地球以后能不能推开地球，光是用化学能这一点，就决定了故事的结局必然是悲剧。当然需要数据说话。我们姑且当理想条件算算哈。
这个理想条件就是假设地球上全部的氧气，全部点燃，产生的所有能量都变成地球的反向动能，看看能产生多大的推力（或者说效果）。
电影里给出的氧气含量是300亿公升（太鸡儿小了吧！），这个数据肯定是不对的。我们需要重新计算。（从最终计算的结果来看，有个别数据有那么几倍，甚至一两个数量级的差距，对最后的结果都没什么太大的影响。所以不用太纠结个别数字忽略的位数，后面挂着的数量级才是重点。）
地球表面积5.1亿平方公里。大气层厚度1000km但是有效厚度只有20km（集中了80%以上的大气质量）。我们最大化去估算，假设大气层没有密度差，也就是20km的高空和地表的大气浓度相仿（其实基本上这个高度以上的大气已经稀薄的可以忽略了，但是没关系，就按最大化计算），那么地球总共有100亿立方千米的气体，其中21%是氧气，也就是说地球此时此刻有20亿立方千米的氧气。也就是20亿*10亿立方米，也就是2*10^21公升氧气（比电影里说的300亿公升多了大概几十亿倍。。），按22.4L/mol，大约10^20mol氧气。
氢气和氧气的燃烧热是570kJ（2mol氢气，1mol氧气），也就是说总共能产生570*10^20kJ=5.7E22KJ的能量，这个能量有多大呢。。。大概相当于40万亿吨TNT炸药，20亿个广岛原子弹。差不多就相当于6500万年前科学家预估的，那颗毁灭了恐龙的、直径10km的小行星撞击地球时产生的热量的三分之一。。。。。。
而这个能量如果全部变成地球的动能，地球的质量是6E24kg，这么大的能量能让地球的速度变化。。。。。。0.1m/s。。。。
考虑到木星的逃逸速度59500m/s，这个0.1m/s的速度。。emmmmmm
注意，这一切的前提是理想条件。我至少把地球大气的质量高估了3～5倍，而且能量传递效率按100%计算。而实际情况呢？可能说真的，这个效率连万分之一都没有。。。所以最后对地球的改变，可能是几纳米/秒的量级。
最后加一句，算这个答案的初衷，其实只是想说明化学能和核能到底有多大的差距，以及这个想法有多不靠谱。全地球的氧气都燃烧掉，释放出这么些的能量，但如果是核能，只需要一吨的物质转换成纯能就够了。。。任何一台行星发动机我觉得都不止这个功率，何况有一万台。而且更不用说前者是理论计算值，能用多少还是个问题。而发动机是真真切切能把这个能量全部用来加速地球的。所以有那个点燃木星的功夫，真的不如想想办法把没修好的那些发动机修好。
综上，这个结局是不靠谱的强行善意结局。电影是好电影，特效真的好。我在豆瓣给了5星。但是吹比也要讲基本法的嘛！实事求是的算下来，就是这样的结果。谢谢大家。
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