16日,人類首次直接探測到雙中子星合併的引力波,並「看到」它們的電磁信號。以引力波為標誌的時空扭曲現象,是愛因斯坦廣義相對論的重要推論。這一新聞立刻讓「引力波」再次成為一個熱門詞彙。不少網友表示,按照這個推論,不少電影和文學作品中的一些高深名詞,都有了理論上的可能性,比如影響幾代影迷的《星際迷航》,裡面的「曲速引擎」;諾蘭大神的《星際穿越》裡,用引力穿梭時空傳遞數據、穿越蟲洞等;往近了說,中國作家劉慈欣的《三體》,也都有引力波概念。
《星際穿越》:庫珀利用引力波拯救人類
這幾天,微博用戶@梨視頻把《星際穿越》、《星級迷航》等大片中中跟「引力波」有關的精彩片段挖掘出來,混剪成一段視頻,引來很多網友圍觀。視頻開頭就是《星際穿越》的高潮部分。庫珀博士在高緯空間中幹擾地球引力,通過手錶,像彈棉花一樣,給女兒留下了突破人類科學極限的關鍵信息。《星際穿越》電影的科學顧問基普索恩也是同名著作的作者,他在書中就很詳細地講述了人類是怎樣在觀測引力波的同時,發現了那個足以拯救全人類的蟲洞的。
據悉,在索恩的設定當中,女主角的老師布蘭德教授,年輕時就在發現了引力波的LIGO工作。2019年的某一天,LIGO探測到了有史以來最強烈的引力波爆發。數據顯示,這場爆發的源頭是一個黑洞和中子星組成的雙星系統,但引力波的來源卻指向了太陽系之中的土星軌道,土星附近存在蟲洞,引力波在傳播的過程中穿過蟲洞,到達了太陽系,最終被LIGO系統捕獲。
媒體報導顯示,在《星際穿越》上映時,索恩預計人類會在10年之內首次實現對引力波的觀測,因此他在電影設定中,把發現蟲洞的時間安排在了2019年。至於引力波究竟意味著什麼,索恩也在解釋《星際穿越》背後的科學原理時,言簡意賅地表達了出來:「到目前為止,人類對時空彎曲還不甚了解,幾乎沒有相關的實驗和觀測數據。這就是為什麼引力波尤其重要的原因:引力波源自於空間的彎曲,所以它們是探索宇宙彎曲的理想工具。」
《星際迷航》:「曲速引擎」實現超光速飛行
除了《星際穿越》,還有一部科幻美劇和系列電影《星際迷航》,影響了幾代星際科幻粉絲,在它的電影和電視劇作品中,各個太空文明的飛船,是通過「曲速引擎」在星際空間裡來回穿梭的。這種引擎通過彎曲飛船前後的空間,達到光速移動,甚至超光速飛行的效果。
據資料顯示,雖然這是上世紀60年代的科幻設想,但在上世紀末,科學家們發現,這種引擎其實並不違反廣義相對論中「光速最快」的限制。而到2008年,美國貝勒大學的物理學家認為,人類可以通過巨大的能量實現對空間的彎曲,進而使曲速引擎成為可能。
跟很多網友一樣,記者也覺得每當看到這些太空飛船要進行「曲速飛行」的鏡頭,就特別激動,畢竟大家都希望,如果能真的實現,就太棒了。既然曲速引擎存在的基礎是改變空間,那麼我們無法不去暢想人類通過引力波學習、探索時空彎曲,並加以利用後的世界會變成什麼樣子。雖然光速旅行甚至超光速旅行的設想仍然是停留在文字上的思想實驗,但數百年後,萬一它實現了呢?還真是應了《星際迷航》裡面的那句特別醒目的話:「我們的徵途是星辰大海。」
《三體》:引力波是通信工具
除了電影和美劇,有網友表示,在曾獲得科幻小說大獎的《三體》裡面,人類用來和三體星人抗衡的武器,就是引力波發射裝置。在小說故事裡,主人公羅輯發現「黑暗森林」法則之後,威脅三體星人要將對方的星空坐標通過引力波廣播出去,將對手暴露在更加兇險的未知敵人面前。三體星人因此就範,和人類達成了和平。
而且《三體》的作者劉慈欣並不只在這一部作品中引入了引力波的概念。在他的另一篇科幻小說《朝聞道》中,引力波同樣成為了在宇宙間傳遞信息的工具:人類接觸到的高等宇宙文明,就是通過破譯引力波,獲得了宇宙終極問題的答案。
也就是說,引力波在劉慈欣的小說中,能夠成為通信工具的原因,是它可以輕易地穿透物體,並且不會發生任何衰變。從這個角度上來說,劉慈欣對引力波應用的想像恰如其分。只不過對於我們人類來說,接收到的引力波信息來源並不是宇宙中某個具有高度智慧的文明,而是宇宙本身。孔小平楊宗