和物理学家一起看电影 作者:郑载承-第4章
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之后，科学家又发现手背上的静脉血管的分布形状和指纹一样，每个人都是相同的。我们在《生死时速》中看到的保安系统就是根据这一发现制作而成的。方法是用对人体无害的红外线照射手背，将血管与其他部分的对比度调到最高，然后对静脉分布进行辨识。
为什么利用手背静脉血管分布辨识系统制成的保安系统会在《生死时速》中出现呢？我们无法知道真正的理由，我们只知道手背静脉血管分布辨识系统对韩国有着特别的意义。因为韩国是世界上最早对该系统进行开发的国家。我猜想是不是因为这个理由这个系统才会在电影中出现的，从电影中的场景来看好像确实是这个原因。
《与物理学家一起看电影》连载（6）
开钻探机的大叔们开着宇宙飞船拯救世界
1997年12月，影片《天地大碰撞》（Deep Impact）正在紧张拍摄的时候，发生了一件让票房大大提高的事件。国际天文联盟宣布：发现了一颗被命名为〃1997XF11〃的小行星，经计算该行星将于2028年10月27日到达离地球约39000千米的地方（相当于地球和月球之间距离的1/10），如果这次计算存在误差，或者小行星的轨道不稳定的话，就有可能撞到地球，因此届时应该用核弹对该小行星进行攻击。消息一发，举世震惊。翌日，美国宇航局经过精密判读，判明是〃计算错误〃（实际上应该是100万千米）。这虽然是一个令人哭笑不得的结果，但是地球与小行星的碰撞不仅仅是一个荒唐的推测，更给了人们一个探求事实的机会。
地球和小行星相撞的几率到底有多少呢？1980年，在美国宇航局支援下的宇宙监视工作组（Space－Watch Workshop）中，科学家们围绕这个问题展开了激烈的讨论。在一年内发生使全世界人口减少10％、使人类文明遭受毁灭性打击的碰撞的几率会有多大呢？从一万分之一到一百万分之一，科学家中间出现了很多不同的看法。美国宇航局最终将其定位于30万分之一。这个数字是一年中地球与小行星发生撞击的几率，要是我们还可以活50年的话，就要在上面乘以50。（活的时间越长，因小行星撞击地球而死亡的几率就越大？！）
一定会有人觉得这个几率是非常低的。为了给他们做个参考，我在这里要告诉他们：每年因飞机事故而死亡的概率约为七十五万分之一，因交通事故而死亡的概率约为五千分之一。1993年，英国的专业经济周刊《经济学家》对小行星撞击地球概率的保守的推测是二百万分之一，也有一家晚报曾经登载过某位科学家做出的推测：每10亿年一次。但是最重要的并不是确切的数字应该是多少，而是存在人类因小行星撞击地球而灭亡的可能性这一事实。所以《天地大碰撞》并不仅仅是一部荒唐的剧本。
如果地球真的和小行星或者彗星相撞的话，其破坏力究竟会有多大呢？几年前有一件很有说服力的事件。1994年7月〃舒梅列克－雷比〃彗星与木星相撞。当时彗星的21块碎片与木星发生了连续的碰撞，撞击在浓密的气体形成的木星的大气中，造成了一个相当于两个地球大小的巨大空洞。
将那时的爆炸威力与核武器比较一下的话，你会更加吃惊的。天文物理学家汤姆·盖莱尔兹以第二次世界大战时投在日本广岛的原子弹为基准，对小行星的撞击进行了计算。根据他的计算，半径100米的小行星撞击所释放的能量，相当于1000枚投在广岛的原子弹。作为参考，二战时在广岛投下的原子弹的爆炸威力，相当于1万3千吨TNT炸药。如果小行星的半径再扩大的话，爆炸的威力就会以几何级的倍数增长。
1998年全球热映的两部电影《天地大碰撞》和《世界末日》，究竟哪一部拍得更好一些呢？虽然评价两部电影孰优孰劣的标准有很多，但是就对科学技术描写的真实性这一点来说，在我个人看来，《天地大碰撞》得分可能会更高一点。
首先，《天地大碰撞》的剧本是以优秀的科幻小说为模版改编而成的。该片是以当今最杰出的科幻小说作家〃C。克拉克〃的小说《天神之锤》（The Hammer Of God）为原稿改编而成。虽然很多情节都有所变动，但是情节设定、和彗星相撞的有关部分，还有为了阻止相撞人类所作的努力等等都与原作相同。
其次影片对彗星的描写很精彩。1994年与木星相撞的〃舒梅列克－雷比〃彗星的发现者舒梅列克夫妇和很多科学家都为影片提供了科学上的咨询。虽然《世界末日》也曾咨询过美国宇航局的专家，但是还是存在很多不如人意的地方。
《世界末日》如果用一句话来形容，就是小行星版《独立日》（Independence Day）。首先，影片在情节的设定上有些牵强。我实在无法理解为什么当小行星距离撞击地球只有18天的时候人们才发现它。从为了阻止灾难的发生，将开石油钻探机的司机们训练后送入太空这一点来看，影片倒更像一部喜剧片。如果能在18天之内教会钻井工人们驾驶太空挖掘机的技术，那真的可以算是航天史上最先进的教育方法了。
影片对小行星的描写也乱七八糟。虽然没有区分小行星和彗星的明确的标准，但是大部分的小行星体积比较大，轨道也比较稳定，形状一般都是圆形的。但是在《世界末日》中出现的小行星却完全不像小行星，对小行星上重力的描写前后也不一致。虽然小行星的重力因各自的质量大小而各不相同，但是在同一颗小行星上重力应该一致才对，但是在影片中却完全不是这样的。宇航员们的行动看起来和地球上没什么区别，但是宇宙车的行动却很缓慢。
如果小行星上的重力真的像影片中描写的那样小的话，最后一个场面也是影片中的一个〃瑕疵〃。宇航员们在无重力状态或者低重力状态下生活一段时间之后回到地球，马上就会被送上担架。因为腿骨一时无法适应突如其来的重力，无法支撑整个身体的重量。所以在影片《阿波罗13号》（Apollo 13）中，最后的一个场面是汤姆·汉克斯被抬上担架。但是在《世界末日》中宇航员们从宇宙飞船上下来的时候，好像一群刚打完架的流氓一样雄赳赳地走了下来。虽然看起来比较帅，但是从科学上来看，这样的场面是不可能出现的。
让我们回到刚才的话题，根据小行星的大小计算一下撞击时产生的冲击。《天地大碰撞》中是地球与彗星相撞，在《世界末日》中则是地球和小行星相撞。在《天地大碰撞》中出现的彗星的大小与纽约市相同（半径10千米），质量约为5000亿吨。《世界末日》中的小行星与得克萨斯州的面积相似，并以每小时5万千米的速度朝地球飞来。跟得克萨斯州差不多大的小行星是非常罕见的，目前已知的惟一一颗与之近似的小行星名叫〃塞莱斯〃。当然，如果它向地球撞来的话，肯定很早就会被发现，而绝不会等到离地球还有18天的时候。
像前面所说的，直径10千米的彗星相当于10亿枚原子弹。那么《世界末日》中出现的得克萨斯州那么大的小行星的威力究竟有多大呢？计算得出的结果相当惊人。冷战时期美国和苏联制造的核武器爆炸威力总和约为10个百万吨级，相当于投在广岛的原子弹770枚。《天地大碰撞》中的10千米级的彗星用世界上现存的核弹来计算的话，大约相当于130万枚。但是据说现在世界上这样的核弹大概只有1000枚左右（当然确切的数字谁也不知道）。那样看来，地球上所有的核炸弹合起来与小行星的撞击相比，也只不过是〃九牛一毛〃罢了。
电视连续剧《X档案》中经常出现的一个地方是西伯利亚一块被直径60米的小天体撞击而变得荒无人烟的通古斯卡。1908年6月30日由于小天体的撞击，火光冲到80千米的高空，半径20千米的地域被破坏殆尽，数万平方公里的森林被毁，方圆数千平方公里的门窗玻璃被震得粉碎。由于小天体的原形没有被发现，这件事情到现在还是个不解之谜。除了通古斯卡之外，世界上一共发现了139个因小天体撞击而形成的圆形山口。这说明在历史上，地球曾经多次与小天体发生过碰撞。
我们可以用什么方法阻止小天体撞击地球呢？在《天地大碰撞》中是将8枚5000吨级的核弹埋入100米深的位置，然后引爆；在《世界末日》中也是说只要将核弹埋进240米的深处就可以将其炸成碎片。然而，这是不可能的。就是将地球上所有的核弹都用来炸小行星还嫌不够，只埋几百米就想把小行星炸毁，那是根本不可能的。
如果真的有小行星或者彗星撞向地球的话，科学家们肯定不会试图用核弹将其炸毁。因为首先是有可能无法将其炸毁；即使炸毁了，爆炸产生的碎片将会怎样运动也很难预测，弄不好弄巧成拙。比较可行的方法是改变小行星或彗星的轨道。彗星的主体〃慧核〃是由冰物质和气体组成。如果在慧核前端用激光击穿一个洞的话，慧核内部的气体就会向外溢出，从而使彗星的速度变慢。如果在慧核侧面或其他地方打孔的话，就可以调节彗星的运行轨道。
还有一种方法是在彗星表面安装超强力火箭发动机。问题是仅凭火箭发动机的推动力究竟能不能使这重达数千亿吨，并以几万千米的时速前进的庞然大物改变运行轨道。因此最重要的是尽早确定彗星与地球相撞的可能性，在尽量远的距离上改变其运行轨道。在很远的距离上极其微小的一点变化，就足以使它远离地球轨道了。当然为了以防万一，给地球装备防护罩也是一件很好的事，但是问题是防护罩大概只能使用两年时间，还是觉得有些不够的。
如果科学家们可以提前十年预知某个小行星具有撞击地球的可能的话，这个方法看起来是可行的。但是在目前的技术水平下，大概要到撞击发生前6个月或1年的时候才可以知道。预测小行星或彗星轨道绝不是一件很容易的事情。在《天地大碰撞》中，只是通过一张两年前的照片就知道了是否会相撞。在电影中，沃尔夫博士更是一边吃着比萨，一边敲几下键盘，就轻而易举地将彗星的轨道算了出来。但是实际上，需要经过比这更繁冗、更长时间的计算。小行星发出的光线与其他较弱星体发出的光线很难区分，特别是在被太阳光遮蔽的时候很难被发现。另外，没有长期的观察资料，仅凭一张照片就能轻而易举地计算出彗星的轨道，这种事情更是不可能的。美国宇航局于1996年开始了一项名为〃近地小行星探查计划〃，使用专门的探查船对地球附近的小行星和彗星进行观察研究。据英国《经济学家》周刊称，在初期的几年时间内必须投资5000万美元，之后每年投资1000万美元，才能保证地球的安全。
尽管《天地大碰撞》在拍摄过程中有科学家作为影片的顾问，影片中也还有错误，除了之前提到的几点外，还存在几个错误。在影片的最后，主人公少年彼德曼为了躲避彗星坠入海中引起的海啸和她的爱人登上了山顶。海啸在一瞬间横扫了纽约市，使陆地成了一片汪洋。但是躲在山上的他们却幸运地逃过了这一劫。
但是躲在山上其实也并不安全。因为彗星和地球相撞的时候，会破坏地球的�
