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《星际穿越》中的科学知识
【时间：】　　【来源：科学网】　　【编辑：齐思哲】
内容导读：上周，克里斯托弗-诺兰执导的科幻大片《星际穿越》登陆全球各大影院。英国媒体采访了英国皇家天文学会教授马丁-巴斯托、太空科学作家和《50亿年的孤独》作者李-比林斯以及行星学会的马特-卡普兰，让这些专业人士解读影片存在的科学硬伤以及所呈现的科学事实。……
&&& 上周，克里斯托弗-诺兰执导的科幻大片《星际穿越》登陆全球各大影院。英国媒体采访了英国皇家天文学会教授马丁-巴斯托、太空科学作家和《50亿年的孤独》作者李-比林斯以及行星学会的马特-卡普兰，让这些专业人士解读影片存在的科学硬伤以及所呈现的科学事实。
&&& 在影片《星际穿越》中，勇敢的探险家们利用土星轨道附近的一个虫洞进入另一个行星系统。正如影片所描述的那样，虫洞弯曲了空间，让超远距离旅行可以在瞬间完成。形象地说，虫洞弯曲空间就像将一张纸折叠，缩短纸的两个远点之间的距离。专家们指出虫洞并不存在，至少目前未发现。
&&& 《星际穿越》中的黑洞，利用CGI技术制作，立基于加州理工学院的基普-索恩进行的计算，展示了黑洞扭曲周围的光线和物质。《星际穿越》是迄今为止对黑洞描述最为精确的影片。
&&& 《星际穿越》中的&坚韧&号飞船。太空科学作家李-比林斯表示：&&坚韧&号飞船似乎很符合科学，尤其是通过旋转产生人造重力。人造重力避免船员因微重力导致的骨骼退化。不过，&坚韧&号飞船所拥有的强大的推进力并不现实。片中，这种飞船借助强大的推进力摆脱可导致船员在一小时内老10年的行星极端重力井。我真心希望美国宇航局能够拥有这种燃料，这样一来，我们便可极大地提高飞船的速度。&
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《星际穿越》：一手烧脑一手催泪
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　　《星际穿越》自日登陆北美以来，就不断刷新着票房数据和用户评分，继《盗梦空间》、《蝙蝠侠》三部曲这些神作之后，导演“诺神”不辱使命，从史蒂文·斯皮尔伯格手中接过的《星际穿越》再次让观众脑洞大开。
　　《星际穿越》自日登陆北美以来，就不断刷新着票房数据和用户评分，继《盗梦空间》、《蝙蝠侠》三部曲这些神作之后，导演“诺神”不辱使命，从史蒂文·斯皮尔伯格手中接过的《星际穿越》再次让观众脑洞大开。11月12日进军中国大陆影院，同样掀起了一场关于宇宙天体的狂欢盛宴。不说别的，能够在银幕上感受一下假象的五维空间就绝对值回票价了，更何况还有广义相对论天体物理领域的领军人基普·索恩亲自坐镇，给出了有史以来最为真实的黑洞模拟，因而盛赞这是一部“最科学的科幻电影”真心不为过。　　智点: 理工男把妹的好时机　　约莫一年之前，《来自星星的你》秒杀无数女性观众，“大结局”都教授在谈及时而“消失”地球后的去向时，提到了“虫洞”这一概念，因为只是一笔带过，并没有大费周章的去描述，所以它在许多妹纸心中只需要是一个概念即可。但是观影《星际穿越》，仅仅有这个概念是完全不够的。对一些告别数学物理好多年的妹纸，要理解这部电影着实有些难度，要是再加上想象力不够丰富，绝对让膝盖跪到碎成渣。　　黄沙漫天的世界，远比帝都的雾霾来的可怕。小麦、秋葵等让人类赖以为生农作物相继因枯萎病而死亡灭绝，人类甚至连呼吸都感到困难。挨饿、窒息、哮喘无不威胁着种族的延续------地球终于不再是我们赖以生存的家园了。NASA里一批身负重责的科学家和宇航员开启了向太空寻求新的栖息之所的旅程。玄奇浩瀚的星际空间美得让人屏住呼吸，叹为观止，然而那颗最合适的星球并不是轻而易举就能找到的。“徘徊者”号徘徊了许多年，穿越空间和时间的维度，一颗星球海啸逼天，另一颗星球天寒地冻，但最后导演还是不忍结局如此残酷，编织了一个美好的希望：安妮·海瑟薇饰演的艾米利亚·布兰德找到了一个最终适合人类居住的星球，也给暂居在库伯空间中转站的人们留下了寄托。在穿越和探索中，必然涉及一系列的空间概念和物理术语。比如搭建的“虫洞”，在经典的三维空间中，如果存在某个引力奇点，它可能与宇宙中很遥远的另一个奇点形成“管道”，即虫洞，通过虫洞可以在很短的时间里，旅行到宇宙的另一端。影片用无数的镜头表现了那种引力和冲击力。诸如此类关于量子力学和相对论的东西不在少数，此外，电影的数学外衣也穿得相当合身——黑板上的公式还真是广义相对论公式!　　如果你算一枚高质量的理工男，约《星际穿越》不失为把妹的好时机，给你家妹纸随时脑补“虫洞”、“黑洞”、“核磁共振”这些概念足以绽放你的魅力，赶紧牵着妹纸走起吧!　　槽点： 视觉盛宴后的欢乐吐槽　　视觉盛宴有两层。第一层是帅哥美女极为养眼，这是大家所公认的，奥斯卡最佳男主角马修·麦康纳搭档奥斯卡最佳女配角安妮·海瑟薇，无论是颜值还是技巧都无可挑剔，直逼爆表水准。所以槽点主要还是集中在第二层视觉盛宴之后。　　如前文所述，基普·索恩亲自坐镇给出的有史以来最为真实的黑洞模拟着实把国产片的特效甩出了银河系。但是，一些较真儿的“科学党”不会因为“那画面太美不敢看”而放过克里斯托弗·诺兰的，于是一边查阅爱因斯坦的相对论或者霍金的黑洞理论等等读物一边找影片的bug。一般的槽点大致有以下几点：首先，两年到达火星的时间是不是太短了咩?(有认真的科学党同僚计算了一下应该差不多七年吧?)其次，在两个不同的空间维度靠摩斯电码传递数据靠谱度如何?还有既然时间回不到过去，那又如何在“五维空间”与过去三维空间的女儿对话?最后还有一个不能称之为槽点的槽点：影片开始的那架印度飞机有什么暗示吗?它的出现有什么作用?　　影片虽然引起了科学人士的口水战，但吐槽归吐槽，《天空和望远镜》杂志总编罗伯特奈耶等人对这部科学含量如此之高的片子总体而言还是持首肯态度。比如天体物理学家尼尔德格拉斯泰森就说，它展现了最好的零重力、时间稀释和空间翘曲，更不用说虫洞和黑洞。所以“最科学的科幻电影”也是名至实归，毕竟电影能到达这个水准，也算得上尽善尽美。况且，并不是任何人都有足够的资本吐槽《星际穿越》的，因为它的槽点并不是狗血的剧情或者穿帮的镜头，但凡有双火眼金睛就都可发现。　　泪点： 用科学的视角讲述人性的故事　　克里斯托弗·诺兰费尽千辛万苦，用这部几乎全部充斥着科学话语的电影最终给我们讲述了一个关于人性的故事，谁是他们?幽灵是谁?穿着科幻母题的外衣，最终向自身寻求答案：“他们”就是“我们”。　　“爱是一种力量，让我们穿越时空感受它的存在。” 于是我们看到，父爱与承诺变成了贯穿整部电影的主线，从影片的开始，就花了大量的篇幅讲述那个小家庭的日常，错落有致的沙层给墨菲传递了一系列的讯号，她在自己的房间里和“幽灵”玩着捉迷藏的游戏。父亲走后，她始终坚定“他会回来”的信念，因为这是“他承诺过我的。”所以，当库伯被吸进黑洞困在五维空间时，真的不难猜出他就是书架背后的“幽灵”，而此时已然成为NASA重要人物的墨菲也对世界的另一面泪流满面：我知道，这是你。穿越异次元空间的守望和等待，承诺者重视承诺，相信者揣怀相信。　　与墨菲最终找到“幽灵”一样，库伯也找到了“他们”。当库伯第一次在“他们”的引领下进入NASA的秘密基地时，老布兰德教授就多次提及“他们”为我们做的准备工作。库伯回头问了一句：“谁是他们”，老布兰德并没有回答(猜测老教授知道答案，就像早在四十年前就已经解出了关于重力的方程式一样，就像知道planA不可行只有planB一样，他再次选择了沉默)库伯在黑洞之后进入了五维空间，最终恍然：他们就是我们。　　世界末日、外族入侵、拯救人类等等，好莱坞的巨头们永远热衷于这样的“大片模式”并不稀奇。好莱坞电影本身就有着深深的犹太血统，而其中几乎所有的故事和情节都逃脱不掉《圣经》的模式。与《变形金刚》、《环太平洋》等等全力拯救地球不同，《星际穿越》中我们最终放弃了这颗星球，在太阳系以外甚至银河系之外去寻求其他替代地球的行星以维系人类的生存和种族的繁衍，这种寻求模式，恰好完美地体现了犹太人对“那流着奶和蜜”的“应许之地”迦南的追求。而墨菲的名字，库伯解释成“可能发生的事情就一定会发生”，这难道不也是在暗示一个“神迹”么?故事的最后，语言的沟通问题也同样再现了“巴别混乱”，为了给大家一个圆满的结局，编剧选择利用磁场让手表指针显示出摩斯密码来传递信息，从而消解了沟通的问题。无论文明发展到何种程度，科技进步到什么地步，到头来，我们还是转了一个圈，而那个圈就像是虫洞，重叠了起点和终点，于是我们翻越了千山万水，还是回到了最初出发的地点。影片反复吟诵着狄兰·托马斯的《不要温顺地走进那个良宵》，当黑洞吞噬了包括光在内的所有物质之后，我们在世界的尽头“怒斥光明的消逝”，最后的最后，耳边依稀响起《圣经》的开篇：上帝说，要有光，于是有了光。　　来源：陌筱沫的博客　　作者：黄筱莉
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编辑：快科技 &&)
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