《星际穿越》涉及(🔰)哪些(🎩)科(🐎)学知识?
一(📂)、黑洞:黑洞一种不(🥎)会(🐬)向外界发射或反射任何光线的物质,一切(😱)物体(🆘)接近黑洞都会被吞噬包括(😘)光,因此人们无法(👋)看见它。
二、(🥣)虫(👇)洞:虫洞是在1930年由爱(🧦)因斯坦和纳(👄)森·罗(🧛)森假设提出的,认为虫洞是宇宙中可能存(🏖)在的连接两个不同时空的狭窄隧道(白(👼)洞与黑洞),认(🚧)为(🐿)透过虫洞可以做瞬时(🥑)的空(🦇)间转移或者做时间旅行。
按照我们所接(♏)触的物理知(🤷)识黑洞与虫洞都应该是无法被(👻)看见的,但是电(🕗)影里的黑洞是可以被看见(⏯)的。作为《星(🚍)际穿越》的科学顾问(♐)基(🥢)普·(🐀)索(🔉)恩,在《星际穿(🚂)越(🐣)》上映前后便就发表了关于“黑洞可视化”与“虫洞(🛳)可视(🎛)化”的两篇(📝)论文(🆖)。所以当(💵)我们还在怀疑电影里面(🌘)的胡编乱造时,物理学家已(🍳)经给(❗)出(🍘)了回答。
三、时间相对论:影片中当主角一行人,因为一直能收到米勒的信号,前往米勒星球(⛔),回(📇)来时这个Romily已经(💣)过了二十(🏇)多(💯)年。而在(🎡)之前也计算出米勒星球上的一(🧗)小时是地球上七(🎥)年。
根据爱因斯(🕋)坦(😨)的相对(🚩)论,空间和时(🍶)间的尺(💃)度随着观(📱)察者速度(📎)的改变(🔔)而改变。因为极大的速度会使飞船和里面的所有物体的时(🙍)间(✈)减慢。也就是(🦂)说,飞船的时(🏨)钟(👃)走了(⛸)一(⬅)圈,地球上的时钟已经转了许多圈(🍧)了。而同时除了速度之外引(🤳)力(☔)的作用也会(➿)对时间产生(🔅)影响,所(🥑)以当主角把飞车停在米勒(🚨)星球上过了几个(🏆)小时候(🈵),Romily已经度过了二十多年。
四、超立方体(☔):(😓)影(💤)片里主角在(🤚)脱离飞船(⬜)之后,并没有(📘)掉(🛎)进黑洞,而是进入了一个(🍫)把时间(🐖)量化的盒子里,也就是(🔼)五(🏅)维空间,于是(🍎)主角便通(🍐)过(🙄)这个盒子向三维(💏)空间自己的女儿(🕯)传送数据,最(🎴)后解开了方程(📇),带领大家在土(😇)星建造了殖民空间站。
这个(🤸)盒子是超级文(🐢)明的创(😄)造,并且这个文明把时间(🍂)作(🚈)为一个维度(🈵)嵌入(🍶)了立方体中。这个超立方体的一(🐊)个“面”在三维(🥇)空间(🕜)中(⛲),我们现实(🌡)生活所处(🌾)的时空却是 四(💎)维空间,我们只能感知三维空间和线(🦁)性(💼)的(😤)时间维度。五维时空则是 四维空间加上非线性的时间维度,而那(🏢)个时间维度又(🐄)可以轻(💺)松让库珀通过(😖)引力影响(⏫)过去,最后通过引力操纵手表的指针,传(🔀)递给女儿世界内部关于(🥧)量子引力的关键信息,最终使(🏟)得(⛱)人类得以操纵引力离开地球。
星际(🎌)穿越的物理学:二次上(🎫)映,到底有多少科学(👻)性,BUG在(🍑)哪里?(📍)
《星际穿越》是一部深受观众喜爱的科幻电(📯)影,其再次上映引发了对电影中科学元素和潜(🙏)在错误的热议。本文旨(🍅)在回顾电影(🆗)中的科学依据与情节逻(😿)辑,并对其进行梳(🏯)理与分析(📷)。
1. 导演诺(👻)兰与科学顾问(🕌)基普(🎃)·索恩
诺兰导(🌎)演以其独特的艺术(👓)视角和精湛的技术水平著称,作品如《盗梦空(👩)间》和《记忆碎片》均(🚝)广受好评。《星际穿越(🥟)》中的科学顾(🐱)问(🏻)基普(🖍)·索(😱)恩是(🎆)一位(🦈)杰出的理论物理学家,2017年因(🌇)对引力波探测的贡献荣获诺贝尔(🚻)物(🕣)理学奖。他在引力(⏱)理论和天体物理学领域有(🏁)着深远的(⌛)造诣,为电影提供了坚实(🚇)的科学基(🌏)础(😬)。
2. 永恒号的旋(🐦)转与重力模拟
电影中(🐁)的“永恒号”太空船需要通过旋转来产生重(🔠)力,这(👵)一设(🍟)计(💔)是科学的。在太空中,要模拟地球的重力,除了通过加速度产生,还可以通过自转(🎪)产生的(🏉)离(🛄)心力来实现。计(👏)算表明,“永恒号”的旋转速度能产生与地球(🖌)重力相近的(🔛)向心加速度。然而,这样的旋转速度对人(🍳)而言过于极(🚆)端,会导致不适(🌚)甚至(🧐)健(🖖)康问题。
3. 米勒星球的巨浪与时间膨胀
米勒星球上的(🍷)巨(👖)浪和时间膨(🌖)胀是电(🚬)影(🕺)中的两(🏌)个关键情节。尽管巨浪的高度看(📨)起来(🥙)不合理,但如果考虑到米勒星球可(🚩)能被黑洞潮汐锁定,并且存在自转,那么巨浪(🏪)的(🚲)形成就有了(🕳)解释。此(📍)外,根据广义相(💊)对(🏄)论,黑洞附近的强引力会导(🔺)致时间膨胀,因此米勒星(🕚)球上的一小时可能相当于地球上的七年。
4. 黑洞、时间旅行与虫洞
电影中库伯(🌘)黑洞(🔉)穿越和(🌉)时间旅行(♎)的(😄)情节受到了基普·(👞)索恩理论(😅)的启(🍀)发(🚅)。索恩曾提出(🔧)一个时间旅行的理论框架(👔),其中包(🏹)括通(💯)过虫洞实现不(🏍)同(🧤)时间点之间的连接(🕓)。虽(🔭)然(🤬)这一情节在现实中(🤾)极为困难(🏖),但在理论物理学中是可行的。
5. 库伯从奇点空间(🈺)掉出至(🧖)土星附近的(🤞)合(😊)理性
奇点空(🐯)间(💐)崩(🐑)溃后(📕)产生的虫洞可能连(🔓)接宇宙的不同区域,库伯从虫洞中(🔸)掉出并(👅)出现在土星(📹)附近(❓),在(🤺)理论上是可能的。这样(😃)的(🏳)情(👄)节安排不仅(🌎)符合科学推测(😓),也为可(😝)能的续集留下了空间。
总结来说,《星际穿越》虽然存在(🦆)一些情节上的挑战和观众可能认为的BUG,但它(🏐)所展示的(🛬)科学内容是电影的一大亮点。对于一部(🔐)追求极(📚)致科幻(🌖)体验的作品,这些细节的(💟)探讨和观影体(🚄)验同样重要。