洛希极限这个的术语是很多同学在科幻的作品上人认识的，像我国的国产科幻剧《流浪地球》中就出现了这个名词，很多的同学对于这个名词的解释可能还是停留在小说的阶层，但是其中的一些深层次的含义我们今天来探究一下。从另一个角度去认真的分析和探析。也希望每一位同学都能对天文物理以及科学知识感兴趣，探索发现更多的有趣的知识。

　　一部《流浪地球》，把洛希极限带到了公众的面前。电影里只强调了洛希极限的距离，但是到底什么是洛希极限并没有给出明确的解释。于是，很多人对洛希极限都停留在电影里的认知层次。借这个机会，我就从力学的角度上，来探讨下什么是洛希极限，并简单计算下人造天体进入行星的洛希极限问题，通过分析，我们会发现，洛希极限并不像搅拌机一样，把进入范围内的天体全部撕碎。

　　1、洛希极限物理含义

　　洛希极限分流体和刚体，指的是小天体绕在大天体运行过程中，小天体上的物体受到两个天体的引力、惯性力，以及支撑力，以刚体为例，如下图所示。

　　在小天体的内外两侧，表面物体的受力是不一样的。其中，N为小天体的支撑力，F1为大天体引力，G为小天体引力，Fi为惯性力。临界状态下，当小天体对物体的支撑力为零时，物体就开始飞离小天体了。也就是说，当距离太过靠近大天体，大天体的引力大，把小天体上的物体吸引过去了。这就是洛希极限的物理含义。

　　2、洛希极限的计算

　　知道了洛希极限的物理含义，当N=0的时候，是物体要离不离地临界状态.我们需要计算此时小天体距离大天体的距离。我们把大天体引力和惯性力合成一个力：引潮力。其表达式如下：

　　其中r就是大小天体的距离。当N=0时，引潮力就等于小天体的引力，由此可以计算处这个距离r，其值如下：

　　上式就是刚体的洛希极限，详细的推导过程较为复杂，这里就不列出来了。对于流体来讲，由于流体的流动性，其洛希极限的推导过程更加复杂了，有兴趣的同学可以在学术类数据库搜索一下。

　　3、洛希极限真能撕碎天体?

　　根据上面的分析，我们发现，洛希极限针对的是小天体上的附着的物体。只有小天体表面只有放置的物体，进入这个极限后才会被大天体吸引而脱离小天体。对于小天体本身而言，在这个刚体洛希极限内，由于小天体自身是个整体，内部结合的牢靠，整体本身不可能被撕碎，这也是为何这个极限前加了“刚体”二字。因为这个极限不考虑内部的损伤断裂。

　　不过，对于气体来讲，本身就是浮于表面，容易被吸引，所以流体的洛希极限要比刚体的洛希极限大一些。就像《流浪地球》中的那样，地球的大气早在进入刚体洛希极限之前，就开始被吸走了，如上图所示。

　　实际上，洛希极限可以分成三大类：流体、刚体和弹性体。由于刚体的洛希极限并不涉及自身的损伤断裂，所以刚体的洛希极限并不是小天体撕碎的临界条件。由于物体内部结合能的存在，需要更近的距离产生更大的引力，才有可能真的撕碎小天体。我把这个称之为弹性体的洛希极限。只有在弹性体的洛希极限范围内，引力与离心力足够大，从而能够撕碎天体。

　　4、总结、以及人造天体的撕不碎原因

　　相信，通过上面的解释，应该已经有结论了。我们通常说的洛希极限指的都是刚体的洛希极限，并不考虑小天体内部的损伤断裂。即，刚体洛希极限认为小天体是刚体，刚体的特性是不可能被撕碎的。只有距离继续靠近，引力和离心力足够巨大，能够抗衡小天体的结合强度的时候，才有被撕碎的可能。

　　人造天体也一样，在刚体洛希极限内，人造天体自身是个完整的整体，其表面没有自由附着的物体，如上图。所以，进入刚体洛希极限，人造天体不会被撕碎。只有当距离足够近，到达弹性体的洛希极限，人造天体在开始被撕碎。

　　但是，人造天体被撕碎，很难。一般这种人造天体都是金属材料，比如航空铝镁合金，这种材料具有很高的强度，较小的密度。比如航空铝7075型号，其抗拉强度达到了560MPa，比起普通的Q235之类的钢铁，强了不止一倍。这也就导致，光靠大天体引力，很难直接撕碎人造天体。