到底有多少科學性?
星際穿越的物理:二次上映,到底有多少科學性,BUG又在哪里?
好萊塢經典大片《星際穿越》已經二次上映了,很多朋友都去二刷,種花家原本也想再去刷一遍,但可惜是實在是沒有時間,不過抽時間寫了篇《星際穿越》中的科學和BUG,大家都來回憶下,劇中到底哪些情節是合理的!
《星際穿越》的大導演諾蘭和科學顧問基普·索恩《星際穿越》的大導演諾蘭我們就不多說了,他拍攝的每一部電影都是經典,尤其是《盜夢空間》和《記憶碎片》等,絕對是鬼才導演!我們先來主要聊聊《星際穿越》的科學顧問、2017年諾貝爾物理學獎獲得者基普·索恩!
基普索恩為《星際穿越》書寫物理公式
他是著名的理論物理學家,2017年10月13日,因LIGO探測器和引力波觀測上作出了決定性的貢獻而獲得諾貝爾物理學獎,他專長的是引力理論和天體物理學領域,他目前擔任加州理工學院費曼理論物理學教授,是當今世界上研究廣義相對論下的天體物理學領域的領導者之一。
2017年諾貝爾物理學獎獲得者
所以他來做《星際穿越》的科學顧問,無疑是大材小用了,不過據說基普·索恩才是這部片子真正制片人,因他的要求才拍的這部片子,不過這些我們就不太關心了,諾獎得主把關的影片到底有多硬核,我們再來捋一捋!
《星際穿越》中有哪些情節是科學的?哪些又是BUG?關于怎么樣發生危機我們就不扯了,一般好萊塢大片對這種原因交代都不太清楚,觀眾也不會太較真,畢竟要不發生這個劇情,大片就沒得看啦!
永恒號為什么要旋轉?很多朋友在觀看的時候都想不明白,為什么《星際迷航》這些大片的飛船并不需要旋轉,為什么“永恒號”就要旋轉呢?
其實這個情節設計是非常合理的,因為在太空中要產生重力,除了1G的加速度不斷加速外(一年左右即達到光速,倒過來再以1G減速也可以,但這樣折騰實在太消耗能量了)!只要很少的啟動能量即可維持的自轉產生的“離心力”來模擬重力是非常合理的!
但按“永恒號”的比例目測,它的直徑大約32米左右,旋轉式速度大約0.55弧度/秒,很簡單即可計算出它的向心加速度為9.68米/秒,確實和一個G的重力相差無幾!但這個速度大約下一分鐘的轉速為11.4圈,而人體最佳舒適度模擬大約是2-3圈,當超過4-5圈時會不適,再增加時會非常不適!所以永恒號的設定合理的,但這會讓人很不舒服,甚至眩暈!
《火星救援》種赫爾墨斯號的直徑更小
米勒星球上的巨浪合理嗎?一小時等于七年合理嗎?很多人都詬病庫伯去的第一個也就是“米勒星球”上的巨浪不合理,認為那薄薄的水層不可能產生十千米高的巨浪,因此認定這是星際穿越中的BUG!
但有一個條件下米勒星球十千米高的巨浪就是合理的!那就是米勒星球必須自轉,因為彌勒星球環繞黑洞公轉,卡岡圖雅黑洞的強大吸引力會將水吸引到黑洞一側,因此在彌勒星球的自轉下,這個水墻將會覆蓋米勒星球的的赤道地區,兩極仍然不會有巨浪!
月球對地球潮汐作用
因此這就是一個爭議問題,因為彌勒星球太靠近黑洞,水體的潮汐效應會讓自轉嚴重減速,也就是說米勒星球會被卡岡圖雅黑洞潮汐鎖定!所以這個你要說是BUG也可以,如果說不是BUG呢也行,看是是不是鐵粉啦!
不過要提醒下,如果自轉的話有十千米高巨浪,同時也會伴隨著巨大的地質運動,每次都撕扯一次,會伴隨著地震和火山噴發,因此彌勒星球會是個地獄!
米勒星球為什么會有光
準確的說這個確實不算什么BUG,因為在黑洞周圍會有吸積盤的亮光,但光到底有多亮,是不是會發紅(引力紅移),或者輻射是否嚴重(伽馬射線)等等就只能呵呵了!
米勒星球上一小時等于七年合理嗎?黑洞周圍的強大引力會導致時間交換比從1:1(無限遠)到1:∞(視界),所以只要米勒星球在黑洞周圍合適的軌道上公轉即可達到1小時:7年的(時間膨脹6萬倍),但如果要達到這個效果,根據計算,彌勒星球必須要非常接近視界!
當然這理論上并沒有問題,但實際就麻煩大發了,首先是洛希極限,卡岡圖雅的黑洞不是一個超大質量的黑洞,因此天體的洛希極限在視界外,彌勒星球還能保持完整形狀?另一個超級BUG則是此處的逃逸速度接近光速,庫伯駕駛的是交通艇不可能達到這個速度!也就是說降落的時候無法減速,起飛的時候不夠加速,無論哪條,庫伯都不應該活著回來!
黑洞通向庫伯加的書房,而且還回到了出發前的時刻,情節合理嗎?這個情節描述的是庫伯掉入了黑洞,但當庫伯穿越奇點后并沒有被引力撕碎,卻到達他自家書房里,神奇的是他能在那個位置的時間線上任意撥動,回到過去也能到達未來,只是不能干預(劇中交代可以用引力方式影響)
墨菲在書房里
這應該是基普·索恩實現他思想實驗的時候到了!他當年提出了一個理論上自洽的時間旅行實驗,設定很簡單,一艘高速飛行的飛船(盡量接近光速,以實現相對論效應的時間高速下時間越來越慢的時間交換),一個蟲洞連接飛船和出發地!
當飛船飛行一段時間后,假設飛船達到的速度產生的相對論時間交換比是1:1000,也就是飛船飛一天,出發地的時間就過了1000天,也就是2年半的樣子,此時當飛船駕駛員從蟲洞中跨出時,他就回到了出發時的那一刻!
是不是很神奇?確實是,而且索恩的學生計算了整個過程,邏輯是自洽的,因此從理論上庫伯回到出發前這一點是沒有問題的!另一個解釋是黑洞的奇點是一個閔可夫斯基空間,除了長寬高以外,還有一維時間是可以自由撥動的,所以庫伯能看到這個位置的過去,也能看到未來!
所以從理論上來看這也沒什么問題!至于土星附近的蟲洞能不能制造,那不是我們討論的問題,畢竟理論上也是成立的,廣相支持這樣的連接模式!
庫伯從奇點空間里掉出來,在土星附近,合理嗎?其實沒有人知道奇點空間崩潰后會怎樣,這個產生的蟲洞連接的時空的不同區域,它的坐標系和三維宇宙的坐標不一樣,所以它崩潰后,可能出現在宇宙的任何地方,當然也有可能出現在土星軌道附近!
劇情也只有如此安排才有可能讓庫伯獲救,畢竟劇情似乎還要拍一部續集,要是男主在第一季中就掛了實在不是很吉利,當然那么多粉絲支持庫伯,掛了也對不起粉絲是吧!
最飆淚的是結尾,安妮海瑟薇孤獨的背影。
總的來說《星際穿越》存在BUG,但更多的是展現出來的科學,對于這種硬科幻風格的大片,再看一遍又如何?
《星際穿越》一張圖全部概括