解析“末日審判”：核彈恐無法摧毀小行星

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據國外媒體報導，在一部名為《世界末日》或者《絕世天劫》（Armageddon）的科幻電影中，布魯斯·威利為了將一顆核彈嵌入小行星的裂縫中而犧牲自己引爆了核彈，小行星隨即被核彈炸成兩半，地球得救了。但科學家們對影片中的故事情節顯得不以為然，從相關物理知識角度上看，故事情節中嚴重低估了撞擊地球的小行星能量，其足以媲美6500萬年前導致恐龍滅絕的小行星。

此外，由於天體引力的作用，宇宙空間中的天體外形往往呈現出類球體特徵，但影片中的小行星卻呈現出不規則的鋸齒狀輪廓，而且還處在神秘的蒸汽。《世界末日》中唯一具有真實科學事實的事件是此類小行星的確存在。一組來自英國萊切斯特大學的研究人員通過最新的分析發現影片中的核武器不足以將這樣一顆小行星炸成碎片。本項研究的發現刊登在萊切斯特大學《物理特刊》上。

其實此類科幻影片存在著許多與現實天文觀測、天體監測監視不符的故事情節設置，首先影片中發現小行星即將撞擊地球時只有18天的預警時間，似乎沒人注意到這是一個較大的漏洞，目前的天體監視網對掠日小行星和彗星有著較長的預警時間，比如美國國家航空航天局“卡特林那小行星巡天”監視系統。其次，核彈的威力似乎不足以將危險級小行星徹底炸毀，研究人員提出了一個方程，希望弄清楚需要多少能量才能將相對應密度、體積以及軌道速度的小行星在適當的距離上徹底摧毀。

他們得出的結論顯示需要800萬億太焦TJ (terajoule)的能量才能將危險級近地小行星炸成兩半，一太焦等於10的12次方焦耳。前蘇聯曾經製造出一顆5000萬噸TNT當量的核彈，被喻為“大伊万”，也是人類核武器史上最大當量的核彈，其引爆時可產生418000太焦的能量。雖然“大伊万”的試爆過程依然令人深刻，但與可炸毀危險級小行星所需的能量相比相去甚遠。

可以想像一下，在面對小行星撞擊地球前四個小時，通過核武器將小行星炸成兩半，但為了不使剩餘的小行星碎片擊中地球，就需要在四個小時內離開至少一個地球半徑，即6400公里，這意味著需要讓小行星剩餘碎片獲得至少每小時1600公里的速度，大約為每小時1000英里，這個速度是噴氣式客機的兩倍。需要注意的是，這是一顆1000公里的小行星，是一個非常龐大的空間天體，需要更多數量級的能量才能讓其獲得足夠的規避能量。

研究人員計算發現需要1000億兆噸TNT當量才能完成這一任務，相當於太陽表面每秒產生的能量，很明顯這不是一顆核彈能解決的了。對於進行本項研究的萊切斯特大學研究生而言，是一次對放眼好萊塢大片中科學事實的研究，很多人在欣賞《世界末日》科幻大片時並未真正考慮過影片背後是否具有科學合理性，當然科幻片並非科學紀錄片，科幻小說更是完全依靠幻想來鋪設劇情，但好的科學事實可以敘寫出更可信的故事情節。