从物理角度讲，《流浪地球》有哪些地方很「bug」？ 第1页

脑洞一下（仅看过电影，未读原著）

联合政府不可能没有计算出木星附近的推动计划，为什么还被木星引力捕捉？

关键就在于李一一。

长条曾经编写了“春节十二响”程序，看电影里的画面，应该是六个喷射口分别射出两发，这意味着此时被编进程序的发动机比平时的输出功率小了。

李一一是在杭州附近被发现，且韩朵朵也在北京看到了，这就很有可能是整个中国都被编进该程序。

这样整个中国地区的发动机功率都锐减，导致整个地球动力不足，差之毫厘失之千里，被木星捕获。

所以，这个电影是在教育我们：

春节请不要燃放烟花爆竹（手动滑稽）

地球的氧气和大红斑的液氢风暴海混到一起点火基本不会爆炸。

就算爆炸，之后的推力就相当于朱庇特轻柔的对他的盖亚弟弟吹了口气，最多把皮肤上的细菌吹掉。

当然这不妨碍我继续吹破球。

我说一个bug吧，估计很多人都没想过，这个bug在流浪地球里有，在三体里也有：就是太阳系相对半人马α星的位置。

不管是三体还是流浪地球，默认都是走黄道面进出太阳系的，太阳的运行方向是跟黄道面近乎垂直的，或者说，太阳几乎是躺着向前走的（摘自wiki）：

半人马α星的天球坐标是14h 29m 42.90s -62°40' 46.10" ，不看赤经只看赤纬的话，上图中蓝色的圈就是天球赤道，-62度是在天球南半球很靠南的位置，黄道面是那个黄圈，不管从哪个角度上出发，-62度都不在黄道面上，甚至可能错开很远。

这样的话，直接从黄道出发其实是不对的，根本到不了半人马α星，不走黄道面的话，使用木星引力加速的意义就不大了，如果位置合适的话，用木星转向倒是一个不错的选择。

同样的，三体里，三体人也不会从黄道面侵入太阳系，如果提前对准黄道面的话，实际上要绕很大的弯路。

再补充一点：到达半人马α以后，还需要调整方向，尽量对准三体星系的赤道面，至少不能偏离太大，否则的话，轨道也不会稳定。

当然了，这只是小说，毕竟太阳在银河系的运动太复杂了，小说没必要讲的太细。

题目问的是“从物理角度有哪些BUG”。因此，本回答只分析科学，不分析文学；只讨论BUG，不讨论其他。不欢迎任何用作品艺术的优劣来评判科学事实正误的行为。因为这是跑题。

诸如“太阳还有50亿年寿命，而不是几百年”“发动机推不动地球”“发动机喷口没出大气层会把大气层喷飞”。这些，都可以理解为艺术夸张与虚构，也是可以接受的。但是我列出的这些BUG是显然因为作者无知造成的。科幻小说不能在科学上误人子弟。

流浪地球原著里存在的BUG：

1，刘慈欣似乎分不清恒星日和太阳日的区别。

原著小说“地球停止自转”的定义自相矛盾。一开始说太阳不会再次升起和落下，固定只照射一面。那这种“停止自转”是相对于太阳来说的，更准确的说法应该叫同步自转。可是后面又说东半球最后一次看到太阳扫过天空，然后进入永夜，西半球看着太阳在天顶逐渐变小消失，这个就是相对于惯性系不自转了。这两者的区别是巨大的。

2，地球过近日点的速度太快了。

人类终于最后一次通过近日点，向远日点升去。在这个近日点，东半球的人有幸目睹了地球历史上最快的一次日出和日落。太阳从海平面上一跃而起，迅速划过长空，大地上万物的影子很快地变换着角度，仿佛是无数根钟表的秒针。这也是地球上最短的一个白天，只有不到一个小时。

什么？！一个小时？！一个小时太阳在天球上横跨了180度？

这时地球已经构建近日点在地球轨道，远日点在木星的最后一圈环绕太阳的轨道，即将利用引力弹弓弹射入逃逸轨道。现实世界中有一类彗星叫做木星族彗星，轨道与之类似，我们就以其中一颗为例：罗塞塔号的对象67P——丘留莫夫－格拉西缅科彗星

其实只要看看这张图，你画出半长轴，然后过太阳做一条半长轴的垂线，你也能意识到近日点那一边的长度不可能一小时以内跑完的。

这张图我估摸着彗星飞过近日点的时间少说也有两三个月吧。要是真能一小时内跑完，那地球早就已经进入巡航速度了。

原著里有，电影里还被着重强调的BUG：

冻在冰川里的高楼大厦

原著里也有夏威夷的大楼被海浪冻住的情节。类似的，美国科幻大片《AI》最后也有男主角被冻在冰封的曼哈顿城的剧情。但是我真的想说一句，别多想了，根本不可能的，因为冰川会动！

冰川非常重，但它是流体，它会向低的地方流动。冰川覆盖过的地方，海岸会被切出狭长的峡湾，大陆会被压得比原来低几十上百米，就连坚硬的花岗岩山脉都会留下难以抹去的擦痕。

在冰川面前，人类的建筑就跟沙滩上的城堡一样，只有被碾碎的命。建筑的残骸留一些可能，但冰层下绝不会给你留下一个完整的城市。

另外多说一句，如果有这么多冰堆积在陆地上，那么海岸线就不会是今天这样了，因为海平面会因为陆地上的水没有流回来而下降相当可观的尺度。

原著里没有，但电影版里存在的BUG：

1，重力损耗

发动机对着太阳喷气是对抗引力最没效率的方法，因为很大一部分推力完全被日地之间的引力给抵消掉了，这就是重力损耗（Gravity drag）。如果推力和重力相等那就永远悬停了，如果推力比重力还小，那就要落回去了。原著里的设定是标准的霍曼转移轨道，加速方向应该垂直于重力方向，指向圆轨道的切线方向。这会把所有的推力都变成动能，然后让动能自发转化为势能。

霍曼转移有一个缺点，就是远日点的速度太慢，导致会浪费很长时间。不过，我们也可以正好利用远日点速度慢的特性来制造引力弹弓。

2，收缩的尾喷管

这是个不太容易发现的BUG，当吴京前进三之后

领航员号飞船（我觉得一个不环绕地球的航天器，称“飞船”比称“空间站”更加合理）的尾喷管突然缩小，然后喷出一道强光

这可能是做CG中期的人，按照日常经验，想当然地觉得缩小喷口能增加推力的缘故。这对于民航飞机来说是对的，但对于火箭而言是错的。只有压缩可以忽略、压力变化不大的亚音速流体才存在“截面越小流速越快”这种现象。对于火箭喷口来说，燃烧室里的气压太大了，燃气被严重压缩过，尾喷管反而需要扩张，让燃气膨胀、压强降低，把压力全部转换为动能。

当油门开到最大时，燃烧室内的气压也会随之增大。这时候，就需要扩张发动机的喷口，让压力更大的气体达到充分膨胀。否则气体离开喷口后才膨胀，那就没用了。所以刘培强推油门之后，领航员号的尾喷管应该随之扩大才对。

不一定需要火箭，战斗机的加力燃烧室就会把气流加速到超音速，所以我们也能看到开加力的时候飞机的尾喷管是扩张的。

PS：话说，电影里主控室是带有旋转重力装置的。你这么加速，不怕加速度把中间的杆子掰断吗？

太空里没离心力

吴京和毛子大叔向主控室爬过去的时候，好像很轻松地在太空里飘，但是它们当时在旋转啊。他们也会被往外甩的。

但是上面这些都是小问题，最主要的问题是这个故事发生的大背景——太阳的死亡。

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《流浪地球》最大的错误，在于对恒星演化的不了解。类似的错误在《宇宙与人》科教片中也出现了，是那一代人的普遍误解。

如果太阳即将变成红巨星，地球是不可能天寒地冻的。你说这是在木星轨道附近？那也不对！红巨星时期的木星、土星轨道应该正好是太阳系的宜居带。

再来看原著里这几段：

　“这个是四个世纪前的太阳图像。”“看到了吗？”加代子指着屏幕说，“它们的光度、像素排列、像素概率、层次统计等参数都完全一样！”
　　后来，一个民间组织向太阳发射了一组探测器，它们在三个月后穿过日球。探测器发回的数据最后证实了那个事实。
　　同四个世纪前相比，太阳没有任何变化。

哈？氦闪之前太阳没有任何变化？氦闪必然发生在太阳已经成为红巨星之后！

这个世界现在笼罩在一片强烈的白光中，刚才我眼睛的失明正是由于这突然出现的强光的刺激。所有的星光都被这强光所淹没，仿佛整个宇宙都被强光融化了，这强光从太空中的一点迸发出来，那一点现在成了宇宙中心，那一点就在我刚才盯着的方向。

哈？大刘你这是氦闪还是超新星爆发？核心氦点燃时，外面是什么都看不到的！（除了渐进支巨星末期外壳逐渐解体变成行星状星云的时候，但大刘描写的明显不是那个时间段）

在太阳的位置上出现了一个暗红色球体，它的体积慢慢膨胀，最后从这里看它，已达到了在地球轨道。它不再发出光和热，看去如同贴在太空中一张冰冷的红纸，它那暗红色的光芒似乎是周围星光的散射。这就是小质量恒星演化的归宿：红巨星。

红巨星表示不服！你不就是欺负我表面温度低吗？可是我发光面积大啊！太阳自从离开主序带直到变成白矮星为止，亮度只会比主序时期更亮。RGB阶段的总光度是主序星的数百倍到一千倍！烤焦你们这些人类！

大刘的眼里，太阳离开主序带的时候，看起来还和今天毫无区别。然后毫无征兆地突然爆发一次极其明亮的氦闪，膨胀成一个暗淡无光的红巨星。

然而，这是彻头彻尾的错误！真实的情况是——太阳会在氦闪前10亿年就变成红巨星；太阳会在变成红巨星前至少20亿年就把地球烤焦。氦闪之后，太阳会变小，亮度也会降低。

太阳的一生是这样的：

90亿年核心氢燃烧（主序），

10亿年壳层氢燃烧（红巨星），

核心氦点燃（氦闪），

1亿年核心氦燃烧（水平分支），

100万年壳层氦燃烧（渐近分支），

碳氧白矮星+行星状星云。

之所以出现这种错误，是因为绝大多数的科普文都没有介绍真正的RGB星（红巨星），而是把之后的AGB星（渐近巨星）当成了红巨星。这是非常不严谨的说法，他们之所以要这样偷懒，是因为要解释清楚恒星的具体死亡过程，要介绍一大堆其他知识，需要浪费很多口舌，很多读者也会懒得看。但为了避免这种错误继续蔓延，我就出来说几句（大雾）。

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（以下部分是一篇关于恒星演化的科普文。有30多张图，7000字左右。我自己写的。如果你想转可以随便转载不用来问我。为了通俗，可能有些地方不够严谨。不想看长篇大论扯淡的也不要浪费时间，可以直接离开了。）

图片及内容来源：

1，维基百科：Helium flash - Wikipedia

2，《普通天文学》网络教程：第三章 恒星的演化 - 图文 - 百度文库

3，科普视频：什么是氦闪？地球跑不掉会怎样？看太阳的最终命运！

恒星的形成

银河系中充满了星际物质，主要是氢和氦组成的等离子气体。

星际物质大多数是胡乱运动的高温等离子体。它们彼此都在对方的逃逸速度以上，非常不老实，不能聚成团。

首先，我们得先让它们慢下来。当慢到粒子间的引力超过其内部热压力时，这团气体就有了形成恒星的初始条件，我们称为金斯不稳定性（Jeans instability）。这种气体星云叫做“冷分子云”。

如果冷分子云绝对均匀，那么每个分子受到的引力都会来自四面八方而抵消，于是什么都不会发生。好在，宇宙中不会有绝对完美的均匀，总会有诸如超新星爆发的冲击波等因素扰动，导致一部分分子云的密度升高。当一部分的密度升高到一个临界值后，周围的气体开始拉不住它，于是这部分气体开始吸引更多气体向中心聚集，启动了正反馈机制。这个临界值，称为伯纳-伊伯特质量（Bonnor-Ebert mass）

一旦冷分子云密度超过临界值，就没有任何力量可以阻止它向内坍缩。通过壳层定理我们可知，往后这团气体发生地就只是自由落体运动，每个分子都会在自由落体时标内全部落到中心上。不过由于分子云不可能完全没有运动，所以下落的过程中会发生碰撞，最后只剩下相对较多的那个方向。于是冷分子云变成了一个尘埃盘。

绝大多数质量最终还是会落到中心，导致中心密度越来越高。这团高密度气体就是原恒星。随着原恒星对外放热，它本身也不断收缩，反而导致自身温度更高。当温度达到足以发生核聚变后，恒星的内部热量和引力坍缩平衡，变成流体静力学平衡的球体。恒星进入燃烧氢的主序阶段。而残余的尘埃盘会形成行星。

太阳的结构

太阳的的结构分成日核、辐射区、对流区和大气层4个部分，只有日核在进行核聚变。辐射区密度极高且不对流，所以像一道屏障阻碍了核心与外界对流区的物质交换，外部的氢自始至终无法进入核心参与聚变。所以，核心的氢不断被转换为氦。目前，日核的元素构成为33%的氢，65%的氦，与太阳表面有着明显的区别。

核聚变

太阳的能量来自核聚变。核聚变就是把轻的原子核合并在一起，让它们变成更重的核。原子核都带正电，所以库仑力会将它们排斥。它必须足够热，才能偶尔有少量的原子运动速度足够快（其实还要考虑上量子隧穿的作用），克服库仑力相撞。这其实就类似于万有引力中以第二宇宙速度“逃逸”的逆过程。

元素越重，带的质子越多，电荷越多，库伦斥力就越大，要让它们核聚变就必须施加更高的速度。微观粒子的运动速度其实就是温度。要开始氢聚变，需要1000万度；而开始氦聚变，则需要1亿度；再往后的碳聚变需要的温度更高。

太阳这种低质量恒星的氢核聚变被称为质子-质子链反应，四个质子（氢原子核）合并为一个氦原子，并将千分之七的质量变成能量释放，同时放出伽马射线与中微子。

聚变完成后，物质的量减少到了原来的1/4。而我们知道太阳是个气体球，同温同压下，气体的体积只和物质的量有关，与粒子大小关系不大。所以我们可以得出一个结论：在太阳的一生中，日核有不断缩小的趋势。

辐射压

终太阳一生，辐射压都在和引力不断抗衡着。一个核心发出的光子要离开太阳需要数百万年，因为它会不断撞击恒星物质，这个撞击给了恒星一个支撑，保证了恒星不向内坍缩。恒星就是靠着核心的核能支撑的。不严谨地，你可以把它理解为热胀冷缩。

我之前写过一篇关于恒星体积的回答：

仅靠堆积物质，最大也只能形成比木星大一点点的物体，然后再加质量只会让它的体积越来越小。

开尔文-亥姆霍兹机制（Kelvin-Helmholtz mechanism ）

一个违反常识的事实是：恒星的能量匮乏不仅不会造成降温，反而会导致恒星变得更热。这就是开尔文—亥姆霍兹机制。简单来说，由于内部缺乏能量，辐射压不足以支撑，恒星就会向内坍缩，压缩气体，绝热压缩会产生内能。这个道理，就和发动机压缩冲程的原理一模一样。

曾经暗淡的年轻太阳

在太阳的一生中，随着核心的氢越来越少，太阳的核心会不断收缩，温度也不断升高，使得太阳的光度不断增加。

地球早年，太阳的光度只有今天的80%，可那时候地球上充满二氧化碳和甲烷等温室气体，所以没有冰天雪地。但是未来，太阳的温度会逐渐让海水蒸发，水蒸气增加温室效应，进一步升高气温，最终对流层顶的温度将不足以使水蒸气液化为水重新落地，比空气轻的水蒸气会升到大气层顶被光解为氢和氧，然后氢气逃逸，地球就被蒸干了。

这一天，大约是在12亿年以后，是的，根本不用等到红巨星。

壳层点燃

随着核心温度的不断增加，最靠近日核的辐射区的温度终会超过1000万度的氢聚变临界值，仍然富含氢元素的辐射区就开始由内向外依次被点燃。核聚变的深度变浅以及核心收缩带来的热量共同作用，使得辐射压逐渐超过了引力，恒星因此开始了膨胀。

这个过程是连续的，其实从现在就已经在不断进行着。只是演化的速度类似一条指数函数，一开始速度非常缓慢罢了。大概到20-30亿年后太阳就开始慢慢膨胀起来。最终，核聚变区域完全移出日核，形成环状壳层燃烧膨胀而日核熄灭收缩的状态，这就是亚巨星。距今40多亿年时，太阳的半径和光度都会增加一倍。

碳氮氧循环

随着温度的继续上升，另一种新的核反应开始出现了，就是碳氮氧循环。它也会把氢聚变成氦，但由于有了碳氮氧的催化，效率要高得多。这导致了壳层氢的能量输出暴增，太阳的光度开始陡然上升，体积也迅速膨胀。

太阳终于到达了红巨星的阶段。但需要注意的是，红巨星的核心仍然只是在重力收缩，并没有发生核反应。恒星进行的依然是氢聚变。

随着辐射区开始燃烧，外层的对流区开始可以把核反应产生的重元素带到恒星表面，称为“上翻（Dredge-up ）”现象。这是恒星生产重元素的一个重要的过程。

黑体辐射与低温的火红巨人（ Red-giant branch，RGB ）

另一个很违反常识的事实是，红巨星膨胀后光度增加，但是温度反而降低了。因为恒星膨胀时表面积也明显增加了，所以虽然释放的总能量增加，但是平均每个单位面积放出的能量反而降低了。恒星本身是不透明的，恒星光其实是表面大气层放出的黑体辐射，而黑体辐射会以颜色来表现温度。温度越低就越红，所以恒星就变成了红色。

红巨星的太阳剧烈膨胀，光度达到原来的数百倍，半径扩张到金星轨道附近。地球、火星已经是遍地岩浆的一片火海，此时木星和土星的温度逐渐升高到了液态水可以存在的程度，它们的冰质卫星开始逐渐融化成一个个水球。

一个很有意思的事情是——这时候从木星和土星上看太阳，不仅温度和今天的地球差不多，而且角直径也差不多（甚至还要更大一些，因为太阳膨胀了）。所以这时候住在木卫二或者土卫六上，应该和住在地球上的感觉毫无区别，就像家里一样。

电子简并态

物理学有一条基本的公理：两个物质不能同时占据同一个空间（否则就是黑洞的奇点，会被事件视界包裹起来）。如果你硬要压缩一个物体，核外电子就会被压得前心贴后背，它们会抵触这种靠近，这就是电子简并压。

电子简并压有一个上限，就是钱德拉萨卡极限，超过它，电子会被强行压进原子核，原子核就会相互碰撞。由电子简并压支撑的物体被称为电子简并态物质，或者叫——白矮星。

氦也可以进行核聚变，但是需要的温度比氢更高，大约需要1亿度。很遗憾的是，太阳的核心质量太小了，所以即使核心全部坍缩，也不能产生1亿度的温度。所以，红巨星的核心，诞生了一颗氦组成的白矮星。白矮星不会再继续收缩。外壳的氢继续燃烧，产生的氦因为比重较重，所以持续不断地落到核心的这颗氦白矮星的表面，让它越来越大，同时也让它越来越热。

对于质量超过太阳2倍的恒星，它们的核心足够大，单靠收缩就足以产生1亿度的高温，所以它们不存在氦闪现象。对——到这里，我终于要说到氦闪了。

氦闪（Helium flash ）——简并态热失控

经过长达十亿年的红巨星阶段，核心的氦白矮星不断长大。终于，它的质量达到了太阳总质量的45% ，此时的氦白矮星的高温再加上外面壳层的质量，已经到达了电子简并压无法抗拒原子核运动的程度。于是氦原子核相撞，氦聚变被迫启动了。

电子简并态的物质传热迅速，但压力不受温度影响，并不会因为温度升高而膨胀，也就无法绝热膨胀来冷却。结果，核聚变使得温度上升、温度上升又触发更激烈的核聚变。一瞬间一半左右的氦同时反应，整个氦白矮星就这样爆炸了。爆炸在几分钟时间内产生数千亿倍于平时的能量（即核心光度L为太阳目前光度的10^11倍）。

如果这颗白矮星是外露的（没有外面的氢包裹），那么这绝对是亮瞎人眼的一次爆炸。然而氦闪基本上是看不到的，因为这颗白矮星位于红巨星的中心，爆裂物质会从地球大小的简并态推着壳层的正常物质迅速向外膨胀回到正常的核心大小，其消弭的总能量十分可观。当冲击波到达恒星表面的时候，已经掀不起什么浪来了。

尽管氦闪并不出名，但比氦更重的碳爆轰（Carbon detonation）就非常有名了，因为它是大名鼎鼎的量天尺Ia型超新星。

大洋葱的水平分支（Horizontal branch ）

氦白矮星被炸裂之后，红巨星的核心变成了一堆解除简并并燃烧着的氦，外层的氢继续燃烧。太阳从此有了两层核聚变空间，核心氦聚变，外壳氢聚变，就相当于太阳的核心又诞生了一个新的更热的太阳，但这个更热的太阳的发光效率更低（氦聚变远不如氢聚变效率高）。这中一层包裹一层的巨星经常被科普作者比作大洋葱。

由于核心重新发生了核聚变，辐射压使得核心膨胀冷却，所以核心的温度反而下降了，恒星的对外辐射压减少，导致壳层氢的燃烧范围也向内收缩。于是氦闪过后的太阳的总光度反而开始下降，恒星也慢慢收缩。在赫罗图上表现为向左下方移动。当恒星最终稳定时，它的半径已经收缩到水星轨道以内（不过水星肯定早就不存在了）。这时候的恒星，已经不能称为红巨星了，我们称其为水平分支星。太阳会在水平分支静静地燃烧氦1亿年的时间。

回光返照的红超巨星——渐进巨星分支（Asymptotic giant branch，AGB ）

氦聚变又叫3氦过程：两个氦原子聚变成一个铍原子，然后在铍衰变前再聚变一个氦原子，就变成了一个稳定的碳原子。

产物碳也可以和尚未反应的氦发生反应，生成氧元素。

12C +4He →16O+ γ+ 7.162 MeV

碳和氧都比氦重。氢聚变形成的氦沉入氦层，再次聚变后形成的碳沉积在恒星的中心。于是，又重复起了之前的情况：碳与氧的核心不断收缩，外层包裹着氦和氢两层核聚变层。

由于4个氢才能聚变成一个氦，而3个氦才能聚变成1个碳，如果体积相同，那么从上一层沉下来的聚变产物是不够补充下一层的聚变原料的。所以聚变区域不断向外侧扩张，把外壳推得更远，恒星变得庞大无比，吞噬地球，直径逼向火星轨道。表面温度更低，颜色更红。因此被称为红超巨星。

到了这个时候，太阳只剩下100万年左右的时光了，大概和直立人的时代与今天的距离差不多，对于恒星的一生来说可谓是弹指一挥，但在这最后的时刻，太阳的光度增加到了主序时期的数千倍，傲视群雄。这是恒星的回光返照，是它在宇宙间最后的辉煌。

星周包层

红超巨星太过巨大了，但质量不会增加，只是星球密度降到非常低的程度。其结果就是，表面的逃逸速度很低（从目前的618KM/S降低到不足42KM/S），核聚变反应无法稳定进行。加之恒星光度极高，恒星表面接受的能量的总量也十分巨大。所以，恒星风非常强烈，将海量的气体永久喷离太阳，形成星周包层。

气体离开恒星造成的结果，就是行星的轨道不断向外迁移。当然，气体阻力本身又会阻碍这种外迁。

壳层氦闪——热脉冲

最后100万年过去了，太阳核心的氦和壳层的氦也耗尽了。碳氧白矮星的表面接触到了氢包层。此时，只能依靠上面氢燃烧壳层沉下来的氦在碳氧白矮星表面的壳层进行氦聚变。氢燃烧提供的氦是不够的，氦点燃后会很快燃尽，然后需要等待一段时间让氢聚变积累够足够的氦，再次点燃。如此反复。有些类似于白矮星吸积氢所产生的新星的状态。

氦的点燃是十分暴烈的，积累的氦会在瞬间全部燃烧，这种现象，叫做壳层氦闪（Shell helium flash）。由此产生一个贯穿恒星内部的巨大冲击波，称为热脉冲（Thermal pulse）。这次氦只是被点燃了，并没有简并态。

冲击波把内部的物质上涌到表面，就形成了末次上翻（Dredge-up），恒星的表面重元素含量越来越高，并通过中子活化反应产生新的元素。

能量从核心穿过恒星需要几年的时间。当它到达恒星表面时，恒星的光度瞬间变亮了1000倍左右。犹如一次新星爆发。

红超巨星松散的外部壳层不可能承受得起如此巨大的能量注入。于是瞬间就被崩出了恒星的表面。每次恒星的壳层氦闪，都会把外壳崩出去一点。直到外部壳层的重力不足以维持核聚变，核心核聚变停止为止。因为恒星大小的不同，两次壳层氦闪之间相隔从数十年到数十万年不等，总共会发生数十次氦闪。这个过程中，恒星丧失了一半左右的质量。

曲终人散——行星状星云

恒星壳层的解体导致了恒星核心的暴露，正在收缩的核心温度极高。于是恒星残骸的温度逐渐升高，颜色越来越蓝，在赫罗图的最上方急速向左移动。最终，随着简并态碳氧核心的外露，恒星残骸达到了此生前所未有的数万度的高温。但核聚变的停止使得亮度开始急剧降低，于是恒星在赫罗图左侧垂直下落到主序带以下。

如此高的温度电离了周边被驱散的气体，使它们开始发光。就形成了美丽的行星状星云。

至此，太阳的生命就真正宣告终结了。

白矮星

对于核心残余的碳和氧，太阳已经无能无力。这一次，不管外面燃烧下来多少重元素，它们都达不到点燃的临界值了。它开始以地球的体积大小放出O型恒星的光谱，恒星的光度由于视直径的严重缩小而变得非常暗淡，形成了很热却很暗的怪异星体，这就是白矮星。

与大家想象得不同，宇宙并不寒冷。因为宇宙里没有空气，所以就没有热传导与热对流，热损失只能依靠黑体辐射。黑体辐射的散热效率很低，所以白矮星虽无内部热源，但其降温冷却的速度却非常得慢。一颗白矮星需要数百亿年才能降低到人眼无法看到的水平（超过了宇宙的年龄），而要降低到仪器也无法探测的水平则需要一千亿年。那时候，宇宙中多数的恒星也都燃尽了。

恒星的辉煌一生结束了，但余热却需要数辈子的时间才会最终消散。

凤凰涅槃

恒星的毁灭并不是一件值得难过的事情，相反，它是一个新的开始。

核聚变会放出中子。

在太阳红巨星的末期，会开始发生慢中子吸收过程（s-process），通过吸收中子，然后中子衰变为质子来形成重元素。这些元素会随着行星状星云泼洒进太空。

大质量恒星则能制造更多的元素，直到聚变至铁元素，随后恒星内部失去热源，发生坍缩。红超巨星体积的恒星收缩，会产生极其可怕的高温高压，导致那些吸热的核反应也开始发生。产生更重的元素。另一方面，坍缩过程产生大量的中子，从而引发了快中子捕获过程（r-process），即元素瞬间被海量的中子轰击，吸收大量中子，随后中子衰变为质子。这也能形成重元素。然后在下一个瞬间，这些重元素随着恒星一起爆炸，变成行星状星云。

大量的核废料抛入太空，混入了银河系原初的氢与氦之中，将气体云污染成了富金属的状态。无意之中，它们丰富了我们的元素周期表，让宇宙变得更加复杂和多样。

直到那些被污染的分子云开始坍缩成新一代恒星（即第一星族星），少许的重元素凝结成了固态的类地行星。这些星球在第一星族星的照射之下，产生了巨大的温差，那些复杂的元素开始形成自组织，产生了耗散结构，产生了纷繁复杂的物理和化学反应，直到宇宙中最复杂的物质形态出现，那就是——生命。

我们，以及这整颗星球，都是死亡恒星的核废渣堆积而成的。生命就是在这些粉碎的尸体中成长起来。我们是宇宙物质循环的组成部分，是物质运动的一个环节。那些死去的恒星，就活在我们身上，它们曾是我们，我们也是它们。

成，住，坏，空

All beings are mortal

Universe is a being

So Universe is Mortal

恒星的形成只是引力作用下气体不断坍缩的结果，这是宇宙发展的一个过程，并不是宇宙的本质意义。

恒星不断消耗着银河系里的氢气，不断增加银河系的重元素含量。终有一天，银河系内的气体会耗尽。

恒星的形成最终会停止，只留下既存的恒星慢慢死亡。我们会看到，恒星从主序带左上角到右下角，依次离开主序带，进入红巨星分支。

最长寿的红矮星，没有辐射区，整颗恒星都在对流，而且它们的质量不足以点燃氦。所以它们没有红巨星阶段，只会不断消耗氢，最后慢慢暗淡下来（质量略大的红矮星在末期会丧失全日对流而向外略微膨胀一点点）。这个过程，会有数千亿年，甚至一万亿年。零散的暗淡红光孤独而又无力地点缀着漆黑的夜空。

但最终，它们也会熄灭。

太阳会最后一次落下，永远不再升起。

自组织和耗散系统不可能幸存。

人类所有的辉煌的回忆，不论美好的还是可耻的，都将归入无限的黑暗之中，直到黑洞或者质子衰变把它们最后存在的痕迹也彻底抹去。

宇宙的加速膨胀迅速把热能弥散进巨大的空间，冷却到毫无生机的绝对零度。

万物都会死亡。恒星也有燃尽的一天。
我们只是恒星制造的星尘而已。
我们也终究将会回归星辰。
在时间的尽头，会剩下最后一个人类。
当时间过去，最后的人类也会故去。
从此不会再有任何我们曾经存在过的证据。
除了星尘本身。

全文结束，谢谢观赏。