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最近最吸引各位天文小伙伴的电影莫过于Interstellar了,昨天和朋友们去美嘉看了这部电影,真是超值啊,想想现在到哪去找45块钱管3小时的电影啊,人家诺兰大导演就是这么实诚。
有索恩大神保驾护航,电影虽是一部科幻片,但里头的物理学基本是正确的(跳进黑洞里头之后的部分就纯属脑补了),加之电影中几个宇航员兼物理学家时不时的讨论讲解,整部电影通俗易懂,绝对没有择众显优越,所以哪怕你已经和数理分手多年,只要你还对星空这个话题感兴趣,这部电影都是绝对值得一看的。
出于专业兴趣,这里仅对电影中几个点讨论一下,也避免剧透的嫌疑。
一,关于虫洞。
虫洞是个球这一点是正确的,在电影中演员已经完美的用一张纸作出了解释,理论上来说虫洞不稳定,一旦出现会立刻坍塌,更勿谈有人类能驾驶飞行器穿越进去了。虫洞是否存在现在还没有定论,更不用谈怎样让虫洞持久存在了,不过可以肯定的是,纯粹靠自然保持一个能过人的虫洞是不可能的,它一定是某个未知意志(后来发现是未来人,也就是男主女儿作出卓越贡献拯救全人类之后)维持着它开启的。
这里有一处值得质疑,首先第一个星球的科学家到达后十几分钟就被海浪拍死了,但由于这个星球刚好处在一个黑洞周边,被黑洞的引力影响,其所在轨道处时间一小时等于地球上七年,所以地球上的人类还至少收到了好几年的信息,这也就误导了我们的男主一行人跑过去送死。然而,NASA的科学家大神云集,且不说被黑洞引力拉长的信号已经到了其它频段(假设我们的科学家是用几乎全波段的信号接收的),那么多人却没有注意到一条十几分钟的信息被拉长到了好几年(就好比周杰伦的《双节棍》被一路拖愣是拖成了京剧腔),实在让人费解。只要有一个科学家分析过这一信号的异常,就会阻止我们的男主一行人登陆一号行星。
附,恒星级黑洞的潮汐力对人类十分危险,越大质量的黑洞潮汐力反而越小,如果一个人掉进一个宇宙级别的黑洞,他通过视界时反而感觉不到。这是因为越大质量的黑洞视界越大,因而在视界处两点的引力差(也就是潮汐力的定义)也就越小。
看到杰森伯恩竟然跑外太空当科学家真是让我大吃一惊,他想秒男主分分钟的事情啊!Sorry,跑题了,实际上,让我感兴趣的是这颗行星的空气,根据第二个科学家的汇报,这颗星球表面氨的成分特别高,根本无法正常呼吸。
实际上,要查看行星大气成分,根本不用亲自登陆,现在系外行星探测技术,只需要分析其大气光谱就行了,因此NASA应该给我们科学家的飞船带上测光谱的望远镜的,可惜活生生把我们的杰森伯恩熏成了一个叛徒(啊,又跑题了!)。
尽管索恩是黑洞研究的大神,但在生态学方面却未必懂得很多,实际上,类似于地球这样的大气环境其实是生命的产物,影片一开始也说了,如果植物大面积死亡,大气中的氧气含量将很快降低,人们只能窒息而死。因此,尽管地球的氧气含量稳定地维持在两成左右,但这样的稳定却是一种走钢丝的平衡,很容易被打破,地球的大气,是几亿年原始生命不断呼吸改造成的,如果没有生命参与大气循环,地球表面的矿物质会迅速氧化,海洋因为铁元素的呼吸而被染得一片通红,因此宜居星球与其说是先有适合生命的环境,毋宁说是先有改造环境的生命。有兴趣的读者可以参见凯文凯利(KK)的《失控》。
因此影片中令人奇怪的事情是,第一和第三个星球看起来大气环境都还行,却没有发现除了新登陆人类之外的任何生命,而没有生命的星球是不可能维持一个富氧的大气层的(因为氧元素不稳定,极易氧化其它物质)。
五,三个星球是怎么生存下来的?
恒星级黑洞的诞生往往来源于前身超大质量恒星的死亡,恒星燃烧完内部的核心燃料后会迅速膨胀(因周围壳层开始燃烧),半径迅速增大,太阳进入这一膨胀期之后其半径将吞没地球的轨道,更不用谈一个好几倍太阳质量的恒星了,而第一个行星离黑洞特别近,理应在黑洞的前身星膨胀时就被吞没掉了,然而它表面竟然还有水!这一点令人匪夷所思。唯一的解释只可能是,这颗行星是在黑洞形成以后被俘获的。
但摒除恒星膨胀这一点不谈,要形成黑洞,恒星死亡前将经历一场壮烈的大爆炸,其形成的超新星在一瞬间亮度可以与整个星系相媲美,产生的星风足以吹散靠近它的任何物质,它的三颗行星是怎么在这样一场灾难中幸存下来的呢?如果说第一颗行星是被俘获的,一个黑洞俘获三颗行星概率就更小了(而且根据影片介绍,实际上这颗黑洞周边至少有12颗行星...),尤其是第一颗行星的近圆轨道(男主一行人在飞船中讨论时是将第一颗行星画成了圆轨道)则更让人奇怪了,如果第一颗行星是俘获的,为何它的偏心率这么小呢?如果不是俘获的,它是怎样生存下来的呢?
六,关于男主最后的年龄。
根据电影,男主在回到地球,错了,是太阳系(人类最后迁移了)之后,唤醒他的医生告诉他,他的年龄已经124岁了,实际上男主的年龄应该是多少呢?当然如果时间可以倒流的话,对地球人来说,男主124岁应该没错,但实际上男主应该已经存活了(假设他安全通过了黑洞)无穷久!
这是为什么呢?
因为男主掉过一次黑洞!
人掉进黑洞是什么样子一直是个津津乐道的话题,我们总认为,掉进黑洞必死无疑,但实际上,从一个观察者的角度看,掉进黑洞的人是获得了永生的,由于黑洞视界处的时空扭曲,我们永远无法看见一个人掉进黑洞,在掉落者接近黑洞时他的时间过得无穷慢,我们会发现(如果可以看见的话)男主永远在无限接近视界,但就是掉不进去,最后变得越来越红(因为光的波长被拉长了),越来越暗,与黑洞视界融为一体,因此从这个角度上来说,若一个你的同伴跳黑洞了,你返回一趟地球过了二十年再回来看他,你会发现他还在掉,实际上等世界灭亡了,他都没能掉进去。
而从男主的角度来看,外边的世界是什么样子呢?由于黑洞的时空弯曲,首先他的视野会越来越窄,周边的宇宙重复出现(由于透镜效应),外部世界的时间越来越快,在他掉进黑洞(他自己能感受到自己掉进视界)视界那一瞬间,在他的视野完全关闭的那一瞬间,外面的宇宙将极速演化,他会看到星系跟蛇一样疯狂扭曲震动,外边的宇宙膨胀,星系四处飞散,外部宇宙一瞬间演化到尽头,此时人类都不知灭亡多少次了。
因此男主角的实际生存年龄,若以地面时间为基准的话,已经跑到了无穷大。
相关专题:科幻里的科学
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