洛希极限微电影

㈠ 《流浪地球》里，为何地球有可能被木星撕碎

因为固体行星之间的引力差会形成潮汐力，所以所在影片中如果地球在靠近木星距离太近的话，就会受到木星的这种力量，而被木星给撕碎。

因为地球、火星是固态行星，物质之间存在着摩擦力相互作用，所以只有在一定程度上让地球具有抵抗潮汐力，才不会被撕碎。

㈡ 什么是洛希极限

“洛希极限”极为可怕，任何天体跨越了这个距离，都不会有好下场。

首先拿地球和月球关系为例来解释这个天文术语吧。目前的地月距离为38万公里，假如让月球围绕着地球一点点靠近，随着双方距离的缩小，达到某一极限距离时，月球不会再以一个整体冲向地球，而是整个会被地球的潮汐引力拉扯破碎，逐渐碎散成一条陨石带，围绕地球旋转，按照公式计算，这个距离应该是10000公里左右，这就是“洛希极限”，是定义两个天体之间保持安全运行的最近距离，突破这个距离，较小的星体则会粉身碎骨。好在月球现在以每年4cm的速度在远离地球，所以月球和地球之间不存在发生洛希极限的可能。

天体达到洛希极限后需要具备三个条件，才能进入散碎状态，以环状拥抱另一个天体。

第一，两个天体间的质量要相差悬殊，一般都是行星和卫星之间天体的距离极限值。

第二，发生解体碎散的天体的物质结构以流体形式为主。

第三，特殊情况比如非球体的陨石，人工构造的空间站等，形状不规则的流星彗星等不能靠这个定律来判断。

天文学家通过研究发现，太阳系中就曾经发生过突破洛希极限的案例。

土星原先是没有行星环的，但是那些围绕它运动的小天体突破了两者之间的洛希极限，导致土星强大的引力将小天体吸引过去并且最终导致小天体被粉碎。被分解的小天体产生大量的碎片，随着被粉碎的小天体越来越多，形成的碎片就会越来越多，在土星的引力作用下它们逐渐形成了行星环。所以科学家曾经这样说，摧毁一个星球的最快方法，莫过于让它突破“洛希极限”。

“洛希极限”到底有多可怕呢？

电影《流浪地球》中，地球遭遇木星的“洛希极限”是人类面临的最大灾难。刘慈欣笔下的地球绝望的坠向木星，随着距离越来越近，突破了“洛希极限”值，被木星强大的潮汐力彻底撕碎。一部分物质直接坠入木星，另一部分还没来得及冷却的岩浆和碎块，则被木星巨大的动能甩向木星星环，形成壮烈的岩石带。

走过46亿年岁月并曾孕育出伟大生命与文明的地球，将因此彻底走向终结，变身宇宙中无数粒普通的尘埃，散落在木星这个恐怖巨怪的气团中。这就是洛希极限带来的灾难场景。

洛希极限是指两个质量差距悬殊之间天体存在的一种特殊距离值。当这两个天体接近到一定距离时，质量较小的天体就会受到质量较大天体潮汐力影响使自身解体的现象。因为这个特殊距离值是被法国天文学家爱德华·洛希首先计算得出，因此称为洛希极限。

假设洛希极限为d,如果一个天体为球形(小质量天体)且完全刚体时，这个天体形成时又完全是依靠重力。那么如果这个天体所围绕运行的天体也是球体(大质量天体)时，我们可以抛去潮汐变形及自转等因素去计算。我们可以设大质量天体的半径为R，ρM是大质量天体的密度，ρm是小质量天体的密度。这时我们可以计算出这两个天体的洛希极限约为:1.26R(ρM/ρm) 1/3

但对于流体天体时，潮汐力会将它拉长，让这个天体变得更加易碎。由于有化学链、摩擦力等因素的影响。大部分天体不会出现纯刚体或纯流体的状态，所以其洛希极限都应该在这两个界限之间

通过计算可得地球与月球的洛希极限大约为1.35万公里，那么如果现在将月球绕地轨道拉进1.35万公里之内会发生什么呢？由于月球轨道距离地球太近已经小于二者的洛希极限，所以月球的表面开始受到地球潮汐力的作用开始慢慢解体，月球碎片会不断地撞向地球，而碎片撞击地球的位置基本与月球轨道平行。
最终
在月球自身重力小于地球潮汐力和月球高速运动产生的离心力的情况下月球完全瓦解。最后稳定下来的月球碎片将围绕地球运动形成地球的光环。

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2019年春节上映的科幻电影《流浪地球》着实让科幻迷们过了一把科幻瘾。该片的恢弘场景震撼人心，也蕴含了大量的科学知识，其中有一个反复提及的名词“洛希极限”想必大家也记忆深刻。那么，什么是洛希极限呢？洛希极限是19世纪法国天文学家E.A.洛希根据万有引力与牛顿第二定律计算得出的星球的卫星解体的临界极限距离。

要弄清楚洛希极限，我先从推导出洛希极限的两个基本物理定律讲：

1、万有引力定律：

万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。其描述为 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，可以用以下公式计算：

其中G代表引力常量，其值约为6.67 10-11 N·m²/kg²。

2、牛顿第二定律：

物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律。

3、洛希极限：

如上图，当一个质量为m，半径为r的球体靠近一个质量为M的球体时候，可以根据万有引力即牛顿第二定理我们可以得出：

即 当球体m靠近大球体M一边的物体m1的加速度大于球体m远离大球体M一边的物体m2的加速度时，球体两边的物体因为加速度大小不一样，就会逐步被“拉扁”，并破坏球体原有的结构，最终导致球体m解体。

上式化简后得：

所以 只要知道大球体的质量M，小球体的m即其半径，带入上式就可以求得洛希极限距离R。

综上所述我们可以知道， 天体在靠近大质量的星体时，会由于引力造成的天体破坏，而洛希极限就是这个天体达到临界破坏时距离大质量星体的距离。 所以笔者在做科普的时候，经常想说的：“ 科学概念本来就很难理解，但是我们的科学家，尤其西方科学家们，为了体现自己在科学中的贡献，经常把科学概念用自己的名字定义，导致大家更难理解。比如我说毕达哥拉斯定理有几个知道？但是如果叫勾股定理是不是更通俗易懂；同样我一直呼吁科学界应该把牛顿三定律叫力学三定律，欧姆定律叫电压电阻定律，洛洛希极限叫破坏极限等等，会不会更通俗易懂？ ”难道非要叫“ 洛希极限 ”才显得高大上。

顺便吐槽一下 ，本人在2018年初的时候，参加中国科学院理论物理研究所的讲座（打酱油），整个会场没有一个外国人，全部都是中国的院士、中国科学院的博士，拿着中国的科研经费，而全程都有英语，包括论文、讲座、交流！ 难道中国的科研经费研究出来的结果首先得让“洋大人”看懂，国人看不看的明白不在这些院士、博士考虑范围之内 ，这也是我做科普的动力之一，总得有人出来把高深的前沿科学“翻译”成国人明白的、听得懂语言。

㈢ “洛希极限”有多可怕一旦越过洛希极限，小质量天体会被撕碎

看过电影流浪地球的网友应该都还记得这样一个场景吧。

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当地球进入木星轨道后，由于无法摆脱木星强大的引力。

所以遇到一个非常大的困境，那就是地球越来越接近地幕之间的洛西极限。那么这里的洛西极限。

究竟是什么意思呢？一旦越过这个洛西极限，又会产生什么后果呢？本期视频我们一起来了解一下，看看洛西极限到底有多可怕。

洛西极限是一八四九年法国天文学家洛西提出的，他证明出当行星与卫星距离近到一定程度时，朝。

毛细作用就会使流体团解体分散，这个是卫星解体的距离的极限值，就叫做洛西极限。换句话说，洛西极限。

就是一个较大天体和一个较小天体能够保持稳定运行的最短距离。任何天体一旦越过这个界限，那么那颗小质量天体。

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就会在朝犀利的作用下被撕扯成碎片，从而成为较大天体的星环。通过这个理论，科学家们也推断出了土星环的来源。

我们都知道土星是太阳系内唯一拥有星环的行星。关于土星环的起源一直众说纷纭，其中有一个说法就是。

土星可能曾经拥有一颗或多颗卫星，随着时间的流逝，这些卫星在土星引力的作用下慢慢的突破了自己和土星之间的洛西极限。

从而被土星强大的引力撕成了碎片，最终形成了土星环。由此可见，行星环都在洛西极限之内。

另外需要强调的是，洛西极限还分为缸体的洛西极限和流体的洛西极限。相比之下，流体的卫星更容易受到。

牢记力的拉扯，因此更容易撕碎。由于有粘度、摩擦力、化学链等影响，大部分卫星都不是完全流体或缸体。

其洛西极限都在这两个界限之间，以木星和太阳为例，一旦木星越过其本身和太阳的洛西极限，那么解体的必然是木星。

通过公式计算，我们可以得知太阳和木星之间的刚体落细极限为八十九万公里，而流体落细极限则是一百七十一万公里。

这也就意味着，当木星接近到太阳小于一百七十一万公里后，木星上的大气和其他能流动的物质就会在太阳的引力下。

飞向太空，而一旦日暮距离小于八十九万公里，木星将面临解体。一九九四年，轰动全世界的会幕相撞事件。

就是最好的证明。

当时一颗名为叫苏梅克列维九号的彗星闯入太阳系，并飞向木星。当他到达离木星中心只有十一万千米左右的时候。

就意味着他已经越过了他和木星之间的洛西极限。因此即便此刻他还没有撞上木星，却被木星的强大引力。

毫不客气的瓦解了，最后形成了二十一块碎片。但是由于强大的惯性以及多种因素，它并没有成为木星的心环。

而是继续撞向木星，从而引发了剧烈的爆炸。据天文观测者分析，苏美克列为九号的二十一块碎片撞向木星时。

相当于在一百三十多个小时中，在木星上空不间断的爆炸了，二十亿颗原子弹释放出了约四十万亿吨t n t 猎星炸药。

爆炸式的能量。

提到洛西极限，就不得不提到另一个和洛熙有关的天文术语，那就是希尔球。简单的说一个天体的希尔球就是它的重力控制范围。

当一个小天体进入另一个天体的希尔球之后，将不再受更大天体的控制。打个比方，月球在地球的希尔球内，那么月球就会被地球的引力所控制。

而不是受太阳的引力做功。

同样的，月球也会有它的西珥璆。任何位于月球的西尔球内的天体将会成为月球的卫星，而不是地球的卫星。西尔球的概念。

是美国天文学家乔治威廉希尔以法国天文学家爱德华洛西的工作为基础所定义的。所以希尔球有时候也被称为洛锡球，在太阳系内。

海王星有着最大的西珥璆，因为它与太阳距离的遥远，充分的补偿了它的质量低于木星的不足。所以海王星的希尔球半径。

达到了一亿一千六百万公里，而木星作为太阳系最大的行星，即希尔球半径只有五千三百万公里。

㈣ 什么是洛希极限要怎样来理解这个洛希极限呢

洛希极限他其实是指当一个小天体与另一个大天体之间的距离达到一定程度时，因为潮汐力就会分解并分散天体本身，所谓的湖限是指一个天体对另一个天体的潮汐力效应，而且通常对于小天体，因为小天体不会被大天体撕裂的极限值，通常是它们之间的距离限制，换句简单容易理解的话来说，洛希极限是天体的重力与第二天体引起的潮汐力之间的距离。

而且地球距离为74，400公里，在这里，即使是坚硬的岩石也会被重力差撕裂，地球将完全瓦解，你可以想象人类在地球上游荡时面对的是多么绝望，如果你离木星太近，它会被潮汐力撕裂，如果你离木星太远，它就不会起作用，所以你不能借助重力弹簧改变轨道。

关于什么是洛希极限要怎样来理解这个洛希极限呢的问题，今天就解释到这里。