03.14 《星際穿越》中,如果遠方的人觀察米勒行星會看到什麼?


《星際穿越》中,如果遠方的人觀察米勒行星會看到什麼?

在《星際穿越》中,宇航員造訪的第一個星球是米勒行星。這顆星球不像普通行星那樣繞著恆星公轉,而是繞著一個質量為太陽1億倍的超大質量黑洞(卡岡圖雅)公轉。

米勒行星處在臨界點,幾乎快要被黑洞的引力拽進去,它的軌道半徑只有1.06天文單位,與日地距離相當。但由於黑洞的引力作用強大,為了避免被黑洞吞噬,米勒行星的軌道速度達到了光速的54.5%,軌道週期僅1.7小時。並且在米勒行星上,還有巨大的潮汐效應,產生了滔天巨浪,使其成為水行星。

《星際穿越》中,如果遠方的人觀察米勒行星會看到什麼?

根據廣義相對論的引力時間膨脹效應,由於太過於靠近黑洞,在強大的引力場中,米勒星球上的時間相對於遠離該極端引力場的地方放慢了6萬倍。在永恆號空間站中、或者在地球上等遠離極端引力場的地方,時間過去7年,才相當於米勒行星上過1小時。

理論上,如果有人在遠處(永恆號空間站或者地球)觀測米勒行星上的情況,主角一行人在星球上的動作將會變得奇慢無比,他們用了幾年的時間才登陸米勒行星,並打開艙門,因為那裡的時間相對而言大幅度放慢了。對於主角一行人來說只要一分鐘能做完的事情,遠方觀測者需要等待1000小時,將近42天才能看完。遠方的觀察者看上一天的時間,才能看到米勒星球上的人動了1.4秒。因此,遠方的人幾乎無法察覺到米勒星球上的變化,他們所接收到的畫面基本上是保持靜態的。

《星際穿越》中,如果遠方的人觀察米勒行星會看到什麼?

卡岡圖雅的引力不但會導致嚴重的時間膨脹,而且還會使得米勒星球上向外發出(反射)的光出現大幅度的紅移,光的波長被大幅度拉長。因此,遠方觀察者所接受的光不再會是可見光,而是肉眼不可見的紅外線,甚至是波長更長的微波或者無線電波,導致遠方觀察者無法看到正常的圖像。

雖然遠方觀測者會看到奇奇怪怪的景象,但這絲毫不影響米勒行星上的人。對於米勒行星上的人來說,一分鐘只能做一分鐘的事情,只是這一分鐘在遠方觀測者看來是一個多月的時間。


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