全面解析电影《星际穿越》中的科学
今天和小伙伴来聊一聊电影《星际穿越》中的科学
《星际穿越》是由克里斯托弗·诺兰执导,由马修·麦康纳、安妮·海瑟薇、杰西卡·查斯坦及迈克尔·凯恩主演的一部科幻冒险类电影。这是一部伟大的作品,被誉为最接近真实科学的科幻类电影。更获得第87届奥斯卡最佳视觉效果金像奖。早在1997年,由朱迪福斯特主演的科幻片《超时空接触》就广泛使用望远镜和电脑监控器,不停的运转收集资源,给观众还原更真实的画面。
《星际穿越》基于知名天体理论物理学家基普·索恩的黑洞理论经过合理演化之后,加入人物和相关情节改编而成,他也是电影的执行制片人。
影片介绍:
近未来的地球黄沙遍野,小麦、秋葵等基础农作物相继因枯萎病灭绝,人类不再像从前那样仰望星空,放纵想象力和灵感的迸发,而是每日在沙尘暴的肆虐下倒数着所剩不多的光景。在家务农的前NASA宇航员库珀(马修·麦康纳 Matthew McConaughey 饰)接连在女儿墨菲(麦肯吉·弗依 Mackenzie Foy 饰)的书房发现奇怪的重力场现象,随即得知在某个未知区域内前NASA成员仍秘密进行一个拯救人类的计划。多年以前土星附近出现神秘虫洞,NASA借机将数名宇航员派遣到遥远的星系寻找适合居住的星球。在布兰德教授(迈克尔·凯恩 Michael Caine 饰)的劝说下,库珀忍痛告别了女儿,和其他三名专家教授女儿艾米莉亚·布兰德(安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 饰)、罗米利(大卫·吉雅西 David Gyasi 饰)、多伊尔(韦斯·本特利 Wes Bentley 饰)搭乘宇宙飞船前往目前已知的最有希望的三颗星球考察。
他们穿越遥远的星系银河,感受了一小时七年光阴的沧海桑田,窥见了未知星球和黑洞的壮伟与神秘。在浩瀚宇宙的绝望而孤独角落,总有一份超越了时空的笃定情怀将他们紧紧相连。
电影的主题:我们是否属于点球,要不要留在地球。
在浩瀚的宇宙中有无数的银河系,太阳系属于银河系的一个星系,太阳是太阳系的一个恒星,每一个恒星至少有一个行星围之公转。地球就属于其中的一个行星。在不同星系中有数亿万的恒星,它们围绕恒星公转获取能量,与母恒星的距离决定了它们的表面形态,离母恒星越近,溶度就会越高。地球距离太阳1.5亿公里。
适合所有生命的共同要素是对液态水的要求,这些星球要满足岩石的表面能够积水,表面的温度不能太冷而已冰封的状态封存,也不能太热,这样水会被蒸发掉。人类要找到能生存的星球,就要满足液态水的条件。
地球距离最近的适合人类生存的行星有3000万亿英里远(换句话说就是500光年那么远,那是光速的500年之旅),人类的速度是不可能超过光速的,所以就要通过走时空弯曲面。爱因斯坦曾经说过:时空是相互联系的,时空作为时间+空间的一个整体,是不可分割的,但却是能改变和移动,甚至弯曲或扭曲。
爱因斯坦的相对论说时空就像一块柔性织物,所有的东西都在它的上面,扭曲的后果就是我们所说的万有引力,物体越大,扭曲越大,引力就越大。引力越大时间流逝的越慢,换句话说就是在地球上的时间和在超过地球表面的时间是不同的(中国有句老话,天上一天地上一年就是这个意思)
可以使星际旅行瞬间实现的就是虫洞,什么是虫洞?它可以叫蛀孔或者蠹孔,打个比方,如果一个苹果代表整个宇宙,我们要想从一边到另一边,就要穿越整个苹果,但要是苹果中间有个洞,我们就可以直接走这个特殊通道到达另一边了。
在外太空可以聚集非常多的质量,就像一个巨大的恒星,随之引力就会越来越大,最终物质对自身的压力无法承受,就会突然塌陷,产生巨大的爆炸,一些东西被吹走,剩下的塌陷就成里巨大的黑洞。
现在的宇宙在不断的膨胀,就说明在最开始的形成阶段,宇宙是非常小的,所有物质都紧紧的挨着,宇宙中物质的密度是非常大的,一股巨大的力量触发里宇宙的膨胀,由于引力作用,在时空的结构上产生里涟波。
我们生活在三维空间里,可以自由的穿梭,但却受到时间的限制,我们不能改变时间,三维空间加上时间就是四维空间。
随着时间的推移,地球不会永远的供养我们,当几十亿年后,太阳将要死亡时就会膨胀,地球就会灭亡。对于宇宙来说,人类太渺小了,人类的那些战争与冲突显得那么微不足道。
科学和科幻之间是相互作用,源自深层次的创新驱动。了解未知领域,创造新世界,设想更好的未来,一直坚信的地方找答案,超越下一个地平线。