在這部電影里，城市為什么會飛起來？

艾星雨

20年之后，外星人又來入侵地球了！

為什么要說“又”呢？原來，1996年它們就來過了。當時，它們把1/4月球大小的母船停在月球軌道上，然后派出36艘城市一樣大的戰(zhàn)艦來進攻地球。當然，如你所知，地球人是比蟑螂頑強千百倍的生命，面對如此規(guī)模的入侵，地球人毫無懼色，最后用電腦病毒毀掉了外星人母船的主控電腦（很奇怪，為什么人類的電腦病毒會對外星人的主控電腦有效），關(guān)掉了所有戰(zhàn)艦的防護罩系統(tǒng)?？偠灾?，人類大獲全勝。這個故事被“記錄”在好萊塢電影《獨立日》中，因為有太多夸張的地方，所以稱之為科幻電影。

2016年，外星人又來了，這次的故事記錄在《獨立日2：卷土重來》中。為這一次入侵，外星人足足準備了20年。它們吸取了上一次的教訓，巨大的母船沒有停在月球軌道上，而是直接飛往地球，降落到了大西洋上。

母船的到來引發(fā)了整部電影中最為科幻的一個場景：路上的行人，走著走著，飛上天了；街上的轎車，開著開著，飛上天了；河里的水，流著流著，飛上天了；河上的橋，看著挺堅固的，但不知怎么的，就如同豆腐渣一般，斷裂為好幾段，飛上天了；各種高樓大廈，各種小區(qū)，各種花園，都像被一只無形的巨手拉扯著，變成大小不等的碎片，飛上天了……

這場景著實讓人震撼?？刹恢揽措娪暗挠^眾想過沒有——為什么外星母船一降落，城市就要飛上天呢？

先解釋一下，為什么我們沒有飛上天？

在回答“飛上天”這個問題之前，先想想另一個問題：為什么（沒有外星母船的時候）你和你身邊的一切，沒有飛上天呢？

你肯定會說，學過物理的都知道，是因為地球有引力嘛。然后，你還可能再講講“科學超人”牛頓被蘋果砸了腦袋就發(fā)現(xiàn)了萬有引力的故事。不過呢，首先，牛頓被蘋果砸了腦袋這個故事真的只是故事，并不是真的?，F(xiàn)在去英國牛頓故居參觀能看到一棵蘋果樹，但那是后人為了附會蘋果樹的故事而栽種的，沒有哪一棵蘋果樹能夠活400年。其次，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力這事兒是真的。這是一件很奇怪的事兒，也許是“不識廬山真面目，只緣身在此山中”的緣故，人類一直生活在有引力的世界里，卻沒有發(fā)現(xiàn)引力的存在，直到牛頓橫空出世。在前人研究的基礎(chǔ)上，加上他超凡的計算能力，牛頓在1687年出版的《自然哲學的數(shù)學原理》一書中提出了“萬有引力定律”。該定律指出，引力在所有物體之間起相互作用，不管是地上，還是天上，都是如此。牛頓提出的萬有引力定律，不僅能解釋地上的事兒，還能解釋天上日月星辰運行的事兒，第一次將天上地下的運動規(guī)律統(tǒng)一起來。在此之前的科學家大多認為天上和地下的運動是兩回事。因此，萬有引力定律是一個了不起的發(fā)現(xiàn)。

問題是，牛頓只提出了萬事萬物都有引力，但并沒有解釋，這引力是怎么來的?；卮疬@個問題的，是另一位“科學超人”愛因斯坦。1915年，愛因斯坦發(fā)表了“廣義相對論”，指出物體之所以有引力，是因為物體本身的質(zhì)量，扭曲了時空結(jié)構(gòu)。最初沒有幾個人相信愛因斯坦的說法。因為，愛因斯坦的意思就是有質(zhì)量的物體就有引力，包括你和我，你我都是有質(zhì)量的嘛，可是“扭曲了時空結(jié)構(gòu)”，這怎么可能？大家都認為愛因斯坦肯定是在胡說八道。但科學上的事兒是講究證據(jù)的，而且是要能夠反復驗證的，不是誰人多嗓門大誰就有道理。

水星是顆內(nèi)行星，太陽光經(jīng)過它之后再照射到地球上。天文學家早就注意到，太陽光在經(jīng)過水星時會發(fā)生偏折。但偏折角是多大呢？用牛頓萬有引力定律計算出的偏折角是0.87角秒，而愛因斯坦用廣義相對論計算，預言偏折角為1.75角秒。從科學角度講，這兩個數(shù)值差距相當大。1919年5月，英國科學家愛丁頓組織了兩支考察隊，趁日食的時候測量出偏折角為1.7角秒，剛好在廣義相對論實驗誤差范圍之內(nèi)。引起誤差的主要原因是大氣對光線的偏折，還有儀器的精確程度。這一觀察結(jié)果于1919年11月鄭重公布，證明廣義相對論關(guān)于引力源自于物體質(zhì)量“扭曲了時空結(jié)構(gòu)”的說法是正確的，立刻引起了全世界的關(guān)注?！短┪钍繄蟆肥沁@樣稱贊廣義相對論的：“這是人類思想史上最偉大的成就之一。愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的不是一個小島，而是整整一個科學思想的新大陸?！?/p>

你和我也“扭曲了時空結(jié)構(gòu)”，不過因為質(zhì)量太小而被地球這個龐然大物制造的引力所淹沒。這里順道說一句，地心引力這種說法不夠正確，聽上去好像是因為有了地心才有了引力，引力是地心產(chǎn)生的，其實，只是因為地心同時也是地球質(zhì)量的中心，地球的引力指向地心而已。

再解釋一下，電影里城市為什么飛上了天？

現(xiàn)在可以回答剛才提出的“飛上天”的問題了吧：之所以外星母船降落地球時城市會飛上天，是因為外星母船足夠大，質(zhì)量足夠大，“扭曲了時空”，制造出了可以與地球引力抗衡的引力。通俗地講，是外星母船把城市“吸”上了天空。那么，外星母船的質(zhì)量要達到什么程度才能把城市“吸”上天空呢？

考慮地球的質(zhì)量和半徑，再加上外星母船與地面的距離，計算的結(jié)果是外星母船總質(zhì)量至少要達到3.7 x 1018 千克才會出現(xiàn)電影所描述的效果。當然，這是非常粗糙的計算，既沒有考慮外星母船的密度，更沒有考慮外星母船使用了人造引力的可能性。3.7 x 1018 千克這個數(shù)值說大不大，半徑在70千米左右的小行星就有這么大質(zhì)量。電影里說，那外星母船有大西洋（總面積9 165.5萬平方千米，平均深度為3 597米）那么大，即使有夸張的成分，也足以制造能夠把城市“吸”上天的場景。

當外星母船降落之后，引力消失了，于是那些飛上天的人啊、車啊、水啊、建筑物碎片啊，就一股腦地跌落到地面。這一起一落，除了帶有主角光環(huán)的人，大概都死得七七八八了。

真有那么大的物體靠近地球，城市飛起來算什么！

然而，事實上，大西洋那么大的外星母船在靠近地球時制造的災難遠比電影里表現(xiàn)得要嚴重多。首先，海洋受到母船引力的影響，從大西洋到太平洋到印度洋到北冰洋，都會產(chǎn)生人類歷史上最大規(guī)模的海嘯，所有島嶼和沿海地區(qū)都會受到海嘯的侵襲（記得嗎，潮汐是由月球的引力引起的）；其次，大氣受到母船引力的影響，整個大氣層的氣流結(jié)構(gòu)會重新調(diào)整，引發(fā)的臺風、颶風和暴風（也是人類史上最強的）會遍及全世界的每一個角落；再次，地殼受到母船引力的影響，所有的活火山都會噴發(fā)，所有的巖漿都會嘗試著從任何一個孔竅涌出地面，不在火山地帶的人也有可能驚訝地在窗外發(fā)現(xiàn)正在形成中的火山錐——運氣不好就是在自家樓下；第四，五級以上的地震頻發(fā)，就好像地球突然間調(diào)換為“震動模式”，大地被撕裂，城市被粉碎。那些你以前在災難片里看到的場景，突然就變成你的親身經(jīng)歷（查查演員表，看看你排第幾，有主角光環(huán)或者親近主角光環(huán)嗎）?？偠灾?，這將是人類史上最大的災難——在超級海嘯、超級臺風、超級火山和超級地震面前，城市飛起來算什么！

此時，除了把外星母船?？康酱笪餮笊希庑侨肭终哌€什么都沒有做，人類就瀕于滅絕，處境比當年死于小行星撞擊的恐龍還要慘。當然，不要怕，誰都知道人類是主角，絕地反擊是常態(tài)，不置之死地而后生就顯不出主角的英雄氣概，哦，還有運氣。每個出人意料的成功，都是因為對手犯下了戰(zhàn)略性錯誤。這不，遠道而來的外星女王打著打著突然間決定離開母船，離開重重護衛(wèi)，親自到第一線去參加戰(zhàn)斗。這是一種怎樣的“身先士卒、勇往直前、悍不畏死”的精神！難道是看手下打不過癮？自然，人類的英雄們不會放過對手犯下的這個“戰(zhàn)略性錯誤”，打、打、打，就把外星女王打死了。外星人似乎沒有繼承制，也沒有別的預備方案，在女王死后，它們就悄悄地開著母船回家了——這次沒有引發(fā)任何形式的災難，而人類的英雄已經(jīng)在高興地討論去哪里吃飯的問題了。

只是，它們還會回來嗎？