《星际穿越》中的脑洞开的有多大?

剧角映画 2018-06-27 10:56:46
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诺兰科幻大片《星际穿越》将于11月12日在国内院线上映,据说,这是部好到不可思议的电影。我们先来看一下外媒、影评人、同行们,一水儿溢美之词儿:



这部电影是基于美国理论物理学家基普·索恩在《黑洞与时间弯曲》一书中阐述的理论成果,由于本片将涉及很多的科学概念,包括虫洞、黑洞理论、相对论,万有引力等等。


为了让大家能更好的看懂这部科幻烧脑大作,我们有必要先来科普下下面这些知识点。


黑洞


据说这叫“黑洞视界外围”(horizon)


1.什么是黑洞  


黑洞是空间中有着强大引力的超高密度的天体,假如太阳质量不变,大小却变成乒乓球那样,这就是太阳塌缩成了黑洞。

  

黑洞的特点就是有进无出,即:

①任何东西都可以掉进黑洞,黑洞外围有一层“事件视界”,任何东西只要过了这个“视界”,都要掉进黑洞。

②任何东西都不可能从黑洞里逃出来,包括光。

  

2.黑洞潮汐力  


一只很大的飞船飞向一个天体,飞船头部距离天体比较近,受到的引力比较大,而尾部距离天体比较远,受到的引力比较小,头部和尾部的引力大小的差距,就会在飞船中间产生撕扯的拉力,这个拉力就是潮汐力。

  

如果天体是黑洞,质量非常大,飞船距离黑洞距离越小时,造成的引力差就会越大,这就是黑洞潮汐力。这个力甚至可以把飞船撕成碎片。


飞船里的宇航员也同样会受到潮汐力的作用,对于一般我们接触的物体,即使我们到达它的表面所产生的潮汐力也没有多大,但是,如果是黑洞这种超大质量超大密度的天体,则有可能产生很大的潮汐力将物体撕碎。

  

这个感觉很有可出现在电影剧情中。

  

虫洞

 

神秘“虫洞”现形


首先,基帕·索恩说了一件他的趣事:


1985年,基帕·索恩接到多年老朋友卡尔·萨根的求助。卡尔写了一本科幻小说,希望把小说里的科学理论写的准确一点,想让基帕·索恩指点一下。基帕发现书中的女主角居然掉进黑洞然后时空穿越了,这是不可能发生的。于是基帕写信建议卡尔要依靠虫洞做星际旅行。卡尔欣然接受建议,那小说叫《Contact》。后来被拍成电影叫《超时空接触》,也是马修主演,评价很好。

  

然后基帕·索恩开始讲虫洞:  


1.虫洞在哪里  


关于虫洞有三种说法:

①虫洞是宇宙中相距遥远的两点间的一条捷径,就是一个苹果,虫子沿着苹果表面走远了,可是如果虫子挖洞从苹果里面走就近多了,顾明思议,虫洞,虫在苹果里挖的洞。   

②虫洞是连接黑洞和白洞或黑洞与黑洞的时空隧道,故在黑洞里能找到虫洞。  

③虫洞是时空隧道,能进行时空旅行。

  

没人见过虫洞,有人说我们周围到处都是虫洞,又有人说黑洞里有虫洞,基帕·索恩在书里又说我们可以自己构建虫洞的方法。


令人目眩的星际景致 


2.负能量物质  


虫洞在某个时刻产生,短暂地打开,然后关闭、消失。从产生到消失,时间极短,短到没有事物能在这么短的时间内从一个洞口穿到它另一个洞口。所以我们能利用虫洞进行时空旅行前提是有办法使虫洞一直着,不让它消失。

  

基帕·索恩觉得有某种奇异物能贯穿虫洞,使虫洞一直开着。这种奇异物和人类所见的任何物质都大不一样,它具有负能量。要实现负能量其实并不难,参照系不同便可实现。在飞船以接近光速的速度接近虫洞时,虫洞周围的能量自然就成了负的。

  

故要进入虫洞,飞船的速度必须接近光速。

  

3.时间机器


假定我们能找到虫洞并且有某种负能量可以让它一直开着,那么虫洞就可以是一个时间机器。

     

根据爱因斯坦的相对论原理,如果你在太空中的速度足够快,可以做到在太空中呆了几十天,地球上却已经过了几十年,做到古人所说的天上一天地上一年,即如果你2014年坐飞船接近光束进行时空旅行一个月后,回到地球,这时发现地球已经是2044年,这就实现了穿越到未来。

  

故我们可以猜想剧情,等主角们穿越到其他星际空间完成任务后,回到地球,他们的儿女都和主角们一样大年龄了。

  

目前的科学理论表明,回到过去是不能实现的。

  

酷似“山”的巨浪


4.母子怪圈  


虽然回到过去没有科学依据支持,但科幻片毕竟是科幻的,所以出现回到过去的剧情也是有可能的。

  

这时就有一个每部有关穿越时空的科幻片都面临的问题:  

假如我有时间机器(虫洞或者别的),我就能够回到过去母亲怀我之前把她杀死。此时,母亲死了,我就不会出世,那又怎么会有我穿越时空来杀母亲呢?这时就有这样一个矛盾出现了。

  

之前的科幻片对这点的处理方法有两种:

①未来不可改变:我虽然想杀母亲,但会有外界因素使我不能成功。  

②平行时空观点:时空不是唯一存在的,而是有无数个时空平行的存在,它们彼此之间一般情况是无法产生联系的。这种观点普遍被人接受。


那么你穿越最多就算是到了别的时空去了一趟而已,而不是回到过去或未来,更无所谓改变历史。

  

《星际穿越》如果出现这种情况,诺兰会不会有什么不同于以上两种说法的新颖处理方法没有呢?

  

目前我们对黑洞和虫洞的了解很多都停留在猜想上,这也让电影有很大的发挥空间。

 

马修·麦康纳一行人登陆在一个陌生的星球


下面几部片子也有助于你更好的看懂《星际穿越》

(如果你还没看,不妨在影片上映前,补看下)


1.《超时空接触》:这部片与星际穿越有很大渊源

2.《黑洞频率》:儿子在无意中通过一台老式的无线电与三十年前的父亲联系上了

3.《十二猴子》:未来不可改变,挣脱不了的

4.《蝴蝶效应》:小改变必引起大改变   


注:以上文字来自一位乐于分享的科普达人刘伪冒,其内容主要摘选自基普·索恩《黑洞与时间弯曲》一书。



强烈建议选择胶片IMAX版本观看


此外,鉴于诺兰的这部《星际穿越》将作为最后一部胶片IMAX格式发行的商业电影(IMAX老板Greg Foster已经宣布《星际穿越》之后,将不会再有商业电影发行胶片IMAX版本),我们实在太有必要且看且珍惜。


科普一下胶片IMAX与数字IMAX的区别:

中国内地目前的情况是,仅仅剩余两套胶片IMAX设备,而数字IMAX倒是有数百套。胶片IMAX的视觉效果是数字IMAX远远无法企及的。


由于胶片IMAX的拷贝其胶片宽度为特制的70mm,每秒钟所放映的胶片长度为1.7米,一部120分钟的电影拷贝其胶片重量高达400公斤,这种拷贝的制作成本超过30万人民币,而数字拷贝不过是小小的一个硬盘而已,省钱省事。


普通电影屏幕的宽高比是2.35:1,数字IMAX是1.78:1,而胶片IMAX是1.44:1,当你看到1.44:1的宽高比撑满七层楼高的IMAX巨幕,那种震撼不是语言所能表达的。


(剧角君插一嘴,国内应经确定不会上映胶片IMAX版的《星际穿越》,想看你可以出国啊ヽ(✿◕‿◕)ノ


来源丨微影



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