《流浪地球》里为什么要烧石头做燃料？真的可行吗？

2019年，被网友称作中国科幻电影元年，因为中国第一部大型科幻电影终于问世，那就是《流浪地球》。

该影片讲述的是太阳系接近末日，人类不得不通过超大的发动机将地球运送到比邻星系，拯救这个星球。

运输地球，这个想法非常大胆，也引起了很多人的好奇。刘慈欣描述：为了让地球能够运动，动力系统是关键，那就是重元素聚变。简单说，就是烧石头。

聚变我们都理解，什么叫重元素聚变呢？

原来，这个宇宙中，最常见的聚变反应，就是氢聚变。所有处于主序星阶段的恒星，都是通过氢聚变来释放能量，比如我们的太阳。

氢可以聚变为氦，当恒星所有的氢都聚变为氦的时候，恒星就会开始“死亡”。这里所谓的死亡不是完全没有任何变化了，而是开始了新阶段的聚变——氦聚变为碳或氧。

这种聚变反应在宇宙中也是比较常见的，恒星燃尽氢并开始超新星爆发之后，其核心区域就会开始这样的反应。最终，它们就会形成白矮星——主要由碳构成的天体。

不过，碳和氧也不是宇宙中最稳定的元素，它们还可以继续聚变，最终形成最稳定的元素——铁。

这就是《流浪地球》里重元素聚变的原理：“燃烧”石头，把石头里的碳聚变为铁。

这个设想是很好的，因为地球上最不缺的就是石头块了，燃料十分充足。不过，碳的聚变比氢的聚变效率低，产生的能量低，因此需要的原料也极多。据估算，如果想让地球逃离太阳系，我们至少需要“烧”掉7亿亿吨石头——这足以把地球的地表铲平40米。

不过，聚变反应的发生是很复杂的，不是说反应就能反应的。以氢聚变为例，其需要的温度甚至要达到1亿摄氏度，压力也要极高才可以。

而碳的聚变，要远比氢的聚变更难。因为碳的原子核内有6个质子，而质子之间是有斥力的，所以需要更高的温度和更强的压力，才能够将这么多原子压进同一个原子核里。

所以，如果想要实现《流浪地球》里的那种重元素聚变推进器，首先要制造出能够创造这种反应条件的环境。

这也就是电影里“火石”的作用。

宇宙中的氢聚变，是利用恒星自身巨大的压力和温度来实现的。我们人类的科技发展到今天，也可以引发氢聚变反应，就是氢弹。

人类引爆氢弹，实际上就是创造一个高温高压的条件，让氢弹内部发生氢聚变，而不是像鞭炮一样点个火就能实现的。人类引爆氢弹的方法很简单，也很暴力，那就是用原子弹——原子弹可以轻易地制造出这样的高温高压环境。因此，在氢弹的内部，也会有一个小型的原子弹。

所以，火石装的东西，就是类似的东西，可以制造出高温高压的状态。

不过，从电影里看，火石应该不是用核武器或者核反应堆制作的，否则在刘启将火石踢进推进器的时候，他就会被辐射，然后得某种慢性病死掉了。