從《流浪地球》到《星際穿越》,這些反直覺物理概念你能理解嗎?

2020-12-07 大魚痴小娛

可以預見,《流浪地球》將引發一波科幻熱,特別是這種硬核科幻還將引起廣大群眾對星空和宇宙的興趣。科幻這個詞我們拆開來看——科學和幻想,硬核科幻就是以科學為基礎的幻想,軟科幻則是幻想中的科學。毫無疑問,《流浪地球》是屬於硬核科幻的,裡面很多情節的設計也是基於科學基礎,比如說太陽氦閃、引力彈弓、重核聚變等等,類似的片子還有《星際穿越》、《火星救援》、《2001漫遊太空》等等,這些片子都有物理概念上的支撐,這些概念稍稍有些反直覺,來試試看你能不能理解。

流浪地球

光速不變原理

試想一一下,在一列時速100千米每小時的火車上,你以10千米每小時的速度往前跑,你的速度是多少?學過初中物理的都知道,要算出你的速度那要看以什麼為參照物,如果以火車為參照物你的速度是10千米每小時,如果以地面為參照物你的速度是110千米每小時,這是和我們的直覺也一致,但如果把火車上的你換成一束光,光的速度是多少呢?反直覺的來了,無論你以什麼物體為參照物,光的速度永遠是299792458米每秒,這已經被實驗所證明了,這也是愛因斯坦狹義相對論的原理之一。所有科幻電影裡雖沒有直接提到這一點,但是硬核科幻都遵從了這一點。

不能超光速運動

《流浪地球》中地球要到達4.2光年外的新星系需要2500年,依靠木星的引力彈弓效應才能加速到光速的千分之五,為什麼費了那大勁,使用了10000臺行星發動機和引力彈弓才只能有這樣的速度?為什麼不能達到或超過光速呢?因為物體的速度越快它的重量就會相應增加,所需要的推動力也越大,要加速到光速就需要無窮大的推力,無窮大的推力就需要無窮大的能量,目前以及未來很長很長時間以內,人類都無法找來這麼大的能量。

愛因斯坦

速度越快時間越慢

《星際穿越》中男主角飛往另一個星球留下黑人小哥在空間站,男主角感覺只去了半天,但回來的時候發現已經過去了23年,影片的最後男主見到女兒的時候,女兒已經白髮蒼蒼,男主角卻只變老了一點點,為什麼會這樣?因為男主角處在一個高速運動的飛船上,相對於黑人小哥和他女兒,他的時間變慢了。反直覺的來了,假如《流浪地球》中地球以光速飛向4.2光年外的星系,地球上的人需要等多久才到?按照直覺應該是4.2年呀,但反直覺的是,地球上的鐘可能走了不到1秒,地球上的人也感覺唰一下子就到了,因為光速把這一秒拉的無限長,這一秒過得非常慢。

《星際穿越》最後男主角和他女兒

蟲洞

既然沒有辦法超光速,那麼如果我們想在有限的生命裡到達1萬光年以外的星球,有沒有辦法呢?有,找一個蟲洞,《來自星星的你》中都敏俊就是從蟲洞到達地球,蟲洞就是連接兩個不同時空的通道,這裡就要理解多維空間的概念了,在四維空間裡我們的三維空間是可以被摺疊的,原本很遠的距離經過摺疊就變短,蟲洞就可以連接這兩個點了。

蟲洞

時空旅行

像《回到未來》或者《蝴蝶效應》一樣使用時間機器來穿越時間在硬核科幻裡還沒有,因為時間機器目前還找不到任何理論支撐,但在《星際穿越》中男主角卻是通過黑洞進入多維空間中與女兒取得了聯繫,所以,要回到過去可以先進入高維度空間,然後就可任意到達你想去的時間點了。

以上的內容我儘量用通俗的語言來解釋,其實並不嚴謹,只是想把問題說清楚,希望能和大家共同探討。

相關焦點

  • 以《星際穿越》為標尺,深度評價《流浪地球》
    事實證明我們總會犯這樣的毛病,人們對第一次嘗試總是心懷寬容和理解,盲目跟風的後來者就不會這麼幸運了,《流浪地球》遠未達到一部優秀電影的水準。如果我們的電影要走出國門,輸出所謂的意識形態,高質量才是基礎,低水平的重複是毫無意義的。拿《星際穿越》來對比一下《流浪地球》,來看看我們的電影還需要完善哪些方面。首先說故事。
  • 有人說《星際穿越》是硬科幻,《流浪地球》漏洞百出,你怎麼看?
    實話說,我不是槓精,雖然我承認《流浪地球》比起《星際穿越》是有一些不足,比如說特效、情節設置啥的,但是《流浪地球》也沒有某些人所說的那樣漏洞百出啊。如果說非要抱著找漏洞的心情去看《流浪地球》,那我就覺得太沒有必要了,因為畢竟《流浪地球》帶給我們更多的是一種視覺上的震撼以及關於未來中國科幻電影該走向何方的一種思考。說《流浪地球》是中國科幻電影的標杆毫不為過,畢竟比起以往的一些電影,《流浪地球》的進步的確是很大的。
  • 有人認為《星際穿越》是硬科幻《流浪地球》漏洞百出,你怎麼看?
    適當的指出一些科幻片中的低級錯誤,比如《流浪地球》在空間站裡劉培強中校背後的道具位置不一,或者《星際迷航》中某個配角的衣服換來換去等,這幾乎是每一部電影中都會出現的小瑕疵,但如果將一部科幻片中的情節當成教科書一樣翻來覆去的分析,這就過分了!
  • 重溫《星際穿越》,嘮嘮中國科幻大片《流浪地球》到底差在哪?
    這篇文章並不是想黑咱們中國的「科幻電影之光」,以第一部硬核科幻影片來說,《流浪地球》完全在合格線以上,也正因為如此,小酌才敢拿它與諾蘭的《星際穿越》作比較。讚揚《流浪地球》的話小酌就不多說了,畢竟網絡上誇這部影片的文章到處都是,今天小酌主要通過對比《星際穿越》,嘮嘮《流浪地球》存在的不足之處。
  • 流浪地球與星際穿越的比較
    文/湯芷荷 首部中國科幻電影《流浪地球》 (2019年) 引起了中外影迷的熱烈討論。人們普遍認為, 這部電影的出現標誌著正宗中國科幻電影的誕生。作為一種全新的類型, 它表現出了與傳統好萊塢科幻電影不同的特點是什麼?我們可以從《流浪地球》和一部典型的好萊塢科幻電影《星際穿越》 (2014年) 的比較中得到答案。主要有三個區別, 包括工業設計、特徵和核心價值。
  • 同樣是「硬」科幻,《流浪地球》比《星際穿越》差多少?
    雖然《流浪地球》在國內電影史上取得了開拓性的成功,但是如果把《流浪地球》和頂級的「硬核」科幻放在一起時,究竟還有多少差距呢?這一點,我們可以拿《流浪地球》和近日重映的,好萊塢頂級科幻電影《星際穿越》做一下對比。《星際穿越》由好萊塢大師級導演克里斯多福.諾蘭執導,並且有諾貝物理學獎獲得者基普·索恩作為影片的科學顧問。
  • 同樣是拯救人類,《流浪地球》和《星際穿越》哪個更靠譜?
    >一樣,關於這一點我們也在思考:《流浪地球》和《星際穿越》兩者之間哪一個拯救方式最靠譜?也有兩個計劃:A計劃是由太空人庫珀駕駛飛船尋找新星球,等到他回來教授就能夠解決重力的技術問題,從而能夠帶領地球上的人類到達新的星球;B計劃則是讓飛船帶著5000個人類的受精卵到新星球建立殖民地。這種計劃和《流浪地球》中的領航者號的「火種」計劃很像。
  • 如果給《星際穿越》10分的話,《流浪地球》可以得幾分?
    如果《星際穿越》10分的話,《流浪地球》可以得幾分呢?首先這兩部片我都看過,《星際穿越》看了三次這樣子了,《流浪地球》暫時就看了一次。先說一下《星際穿越》這部片吧《星際穿越在不遠的未來,隨著地球自然環境的惡化,人類面臨著無法生存的威脅。這時科學家們在太陽系中的土星附近發現了一個蟲洞,通過它可以打破人類的能力限制,到更遙遠外太空尋找延續生命希望的機會。一個探險小組通過這個蟲洞穿越到太陽系之外,他們的目標是找到一顆適合人類移民的星球。在這艘名叫做「Endurance」的飛船上,探險隊員著面臨著前所未有,人類思想前所未及的巨大挑戰。
  • 面對地球末日,《星際穿越》與《流浪地球》做出不同選擇
    星際穿越和流浪地球還是有可比性的。首先,都是世界末日,應該說是地球末日的設定。但星際穿越裡的地球被放棄了,而流浪地球裡的地球被推著走了,是一次全人類帶著地球一起搬家的行動。其次,兩者都面臨著地球毀滅的危險,星際穿越的結局是地球毀滅了,倖存下來的一部分人開始漫長的無目的流浪,而流浪地球是地球在許多人的努力之下得救了。第三,都有一個太空人被選中作為人類的火種,但是星際穿越的男主一心想的都是救自己的女兒,甚至兒子他都不在乎,更不用說。流浪地球則是犧牲了自己,拯救了地球。
  • 《流浪地球》:有多少人在看過流浪地球後又刷了一遍星際穿越
    那麼我為什麼給流浪地球打了四分呢?因為我的期望值,從一開始,就是0啊。2014年去電影院看星際穿越的情形,我還歷歷在目。那個時候我在新加坡實習,從在美國的朋友那兒聽說有個不得了的宇宙科幻片在放映,我立馬聯繫了我在新加坡那數的過來的朋友,結果她們說「我們不喜歡看太空題材」。
  • 從《星際穿越》和《流浪地球》到系外行星探索丨預告
    高小山說「科學公益直播」從1月29日開始到現在2020年7月4日20:00,中國科學院國家天文臺研究員、中國科學院⼤學天⽂學教授、恆星級⿊洞研究團組⾸席科學家苟利軍將帶來主題為《從<星際穿越>和<流浪地球>到系外行星探索》的公益課程。此次課程內容包括:1. 兩部電影中的災難真可能發⽣嗎?
  • 從星際穿越到流浪地球,一部成功的科幻電影需要哪些元素?
    01 星際穿越——人類種族的"Plan B"電影《星際穿越》《星際穿越》是一部兼具科學精神和人文精神的科幻電影,故事的背景是很多年後,地球上的植物都得了"黑死病",隨著自然環境的惡化,人類面臨著物種滅絕的威脅,這時候科學家開啟了人類種族的"Plan
  • 以《流浪地球》、《星際穿越》為例——管窺末世下東西方文化差異
    當地球即將毀滅,人類會做出怎樣的反應?東方人和西方人給出了截然不同的答案。在中國的科幻電影《流浪地球》中,人們選擇帶著地球在太空流浪;而在美國拍攝的《星際穿越》中,人們選擇逃離地球,在茫茫宇宙裡尋找新的家園。
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    它就是諾蘭導演的《星際穿越》。 看懂《星際穿越》你可能需要懂或知道:相對論、量子力學、黑洞,蟲洞理論等物理知識… 《星際穿越
  • 流浪地球vs星際穿越! 知乎大媽真是無所不知, 評論太真實?
    不得不說的是,提起《流浪地球》,很多人就跟《星際穿越》聯繫起來。其中確實有很多設定有些類似,例如爸爸和孩子,以親情為紐帶推動的劇情發展。於是在知乎上就有了兩個這樣的問題,看問題的時候,看回答有時候也是一種樂趣啊!如果看得仔細一點的話。1.電影《星際穿越》中有哪些科學上的錯誤?
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    《流浪地球》還在持續熱播當中,貓眼給出預測該片的內地最終票房將在47億元左右(約7億美元)收場。那麼這個成績放在全球科幻電影票房排行榜中,處於什麼位置呢?我們來了解一下各大名片兒的票房收入。註:全球票房收入以美元為單位。
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    享受《星際穿越》帶來的視聽震撼之餘,很多觀眾也抱怨沒有看懂劇情。觀眾看不懂,也不是因為不愛動腦筋,而是知識儲備不夠,對片中的基本物理概念缺少了解。我們就將片中涉及的科學術語和現象做一番簡單的科普,只要十分鐘,助你毫無障礙理解《星際穿越》。
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    國產首部硬科幻電影《流浪地球》引爆了2019年春節檔,該片內地狂收46億,不僅輕鬆拿下春節檔冠軍,更打破了中國影史40億票房空白,高居影史第2名。《流浪地球》的票房成績相當驚人,甚至超越了前幾年全球大爆的《火星救援》和《星際穿越》。來看看全球票房最高的5部硬科幻電影都是哪些。
  • 《星際穿越》
    《星際穿越》美國。科幻,探險。
  • 2014年老片居然打敗《1917》,《三體》電影該對標《星際穿越》嗎?
    發展中國的科幻電影,我們的目標是打造下一個《星際穿越》嗎?  《星際穿越》是科幻電影巔峰嗎?  《星際穿越》是克里斯多福·諾蘭執導的一部原創科幻冒險電影,主要講述了一隊探險家利用他們針對蟲洞的新發現,超越人類對於太空旅行的極限,從而開始在廣袤的宇宙中進行星際航行的故事,曾獲得第87屆奧斯卡最佳視覺效果大獎。