2019年4月10日晚,令人難忘的一個夜晚,人類首張黑洞照片公布,說明愛因斯坦的黑洞理論是正確的,而愛因斯坦的另一個理論,蟲洞距離我們還會遠嗎?
《星際穿越》最令人印象深刻的,就是一行四個太空人加一臺機器人,穿越蟲洞到達另一個宇宙或者說星系再或者說是時空的畫面。
這部電影有很多科學知識相關的名詞,我大概匯總了一下。
墨菲定律、莫爾斯電碼(摩斯密碼)、二進位、重力異常、蟲洞、接近光速飛行,接近黑洞時間流速會變慢、時空彎曲、時間可以拉長和壓縮、凍雲、五維空間生命體、奇點、牛頓第三定律、引力可以跨越時間及維度、量子數據、超正方體等。
影片難能可貴的是將一些晦澀難懂的科學知識很輕易的讓人理解並接受。例如片中對蟲洞的描述,用一張紙,講述了蟲洞的原理,將紙想像成時空,在兩端各畫一個點,摺疊起來後兩個點重合,穿過這個點就會瞬間到達另一個時空。
蟲洞
電影中也講述了蟲洞的形態,在我們的意識形態裡很容易的便將蟲洞想像成一個洞,但其實是一顆球形,如果理解起來困難的話,我們可以將一顆球想像成穿越二維世界,二維世界的生物會發現,自己面前突然出現了一個點然後不斷擴大又不斷縮小,最後變成點消失不見,而二維世界的點,在我們三維世界裡便是一顆球,所以片中對蟲洞的表述是球形。
而飛船穿越蟲洞的同時,會進入一個更高的維度,在蟲洞裡,飛船會失去控制,也會出現時空彎曲的現象,那麼什麼是時空彎曲呢?一位國外老教授用一張傳單與幾個球,演示了時空彎曲的原理。
在飛船穿越過蟲洞後,會到達另外一個時空,本片中蟲洞是核心,也是劇情發展不可或缺的東西。那麼這個蟲洞是什麼人放在土星邊上的呢?片中稱為「他們」在最後男主進入「超維度」中,機器人告訴男主是五維空間生命體,創造了超正方體(感覺上很類似異次元殺陣裡的超立方體,是一個超維度空間)。所以,蟲洞應該也是這種五維生命體所放置的,據猜測五維生命體便是未來的人類,放置蟲洞便是為了拯救人類。
如果蟲洞被證實,並找到方法開啟蟲洞,克服一系列問題後,(例如維持蟲洞穩定,飛船的堅固性,與蟲洞的大小等。)我們便可以進行遠距離星際旅行,相信這一切都不會太遠。
黑洞
片中對黑洞也進行了很完整的描述,例如越靠近黑洞時間流速會越慢,這是根據愛因斯坦的廣義相對論,時間流速率在強引力中變慢,所以靠近黑洞,時間過得便越慢。引力的本質其實就是時空彎曲。
在影片中,三人進入米勒星球,因靠近黑洞,米勒星球上的時間流速1小時,相當於地球7年之久。時間這個元素在本片中也是核心,片中地球已經苟延殘喘,人類面對的是植物滅絕,氧氣消耗殆盡,食物消耗殆盡。主角因事故從米勒星球回到飛船,他女兒已經和他同歲,兒子也已娶妻生子。
黑洞奇點
片中男主奉命收集黑洞奇點的量子數據(研究製造空間站所需引力問題的基礎數據),最後男主進入了奇點中,發現那裡是一個由五維空間生命體製作的超正方體,在裡邊男主找到了和女兒溝通的方式,在機器人的幫助下,將量子數據,轉換成摩斯密碼傳遞給了自己送女兒的手錶上的秒針上。
其實奇點這個詞,有很多種角度的解釋,在廣義相對論裡的奇點大概是這樣解釋的。「物理上把一個存在又不存在的點稱為奇點,空間和時間具有無限曲率的一點,空間和時間在該處完結。經典廣義相對論預言奇點將會發生,但由於理論在該處失效,所以不能描述在奇點處會發生什麼」引用奇點理論百度百科。說白了就是理論上存在這個點,但是這個點是什麼,會發生什麼都是未知。
現今黑洞發現,我想在不久的將來也一定會揭開奇點這個謎團。這應該是作為人類認識太空及完善人類現今理論的重要依據。如果被證實奇點的存在和作用,我想星際旅行、與時空穿越都會實現。人類的路還很遙遠,好戲才剛剛開始而已!
有感!
電影中,男主Cooper在五維生命體關閉超正方體後,出現了時空彎曲,在與女主握手的時候被拉回土星附近,剛好被120年後的飛船救起,等他醒來後去看女兒,女兒為了等她一直堅持著,在休眠艙裡睡了兩年,早已垂暮的她此時已經是兒孫滿堂。Cooper還是與剛離開時的樣子一樣,是一個年輕的父親,面對一個蒼老無比的女兒時,那種畫面給人的不止時震撼,而是歲月無情,誰也不要試圖去玩弄時間。最感動的是她說:「不該是父母看著自己的孩子死去,我有自己的孩子,你走吧!」這句話,充分的表達出女兒對於父親的那種愛,不想讓他看著自己死去的情感,特別是那句你走吧!眼裡充滿了不舍,嘴唇卻微微上揚。
父親離開,女兒等了120年,她堅信自己的父親會回來,因為父親承諾過,可惜的是,Cooper的兒子沒再出現,Cooper對女兒的愛超越了一切,卻忽略了兒子。
本片,在我看來基本上沒什麼BUG,很多環節只要去思考都能想通,可能在其他大神那裡這個電影充滿了BUG吧!在中國科幻剛剛起步時,我想這種「吹毛求疵」的精神是值得讚揚的。
希望在我們地球母親垂暮之前,或向《愛,死機》——《三個機器人》裡講的人類作死之前,能找到另一顆宜居星球或者更好的解決方案,不用推著我們的地球母親跑……