07.14 他們以為只是三個小時,不料卻過去了20年

人類是天生的探險家,我們挺進未知領域探索未知,我們幾乎標出了地球上的每一寸,但要踏足另一個星球,超出我們的太陽系,這,是未來的夢想。在電影《星際穿越》中,夢想變成現實。

電影《星際穿越》講的是對新世界和人類命運的探索,值得一提的是,《星際穿越》聽起來像是科幻片,但這部影片的基礎根植於真正的科學,並且,著名天體物理學家 基普 索恩 參與拍攝了此片,他是天體物理學、引力波以及時空扭曲理論領域的權威。《星際穿越》中最重要的特點之一,就是科學完全嵌入影片。下面請跟著絕密影視官一起,解讀《星際穿越》中你讀不懂的星空奧秘。

首先,我們來簡單介紹一下影片。《星際穿越》中的故事發生在未來,那時候地球上的生活條件威脅到了人類的生存,影片的主人公 庫伯 是一名前NASA宇航員,也是一名工程師,如今這個單身爸爸與一對兒女在一座農場裡生活。當世界在歷經極端氣候與糧食危機,地球瀕臨末日之際,一個空前偉大的冒險機會來敲門,庫珀與女科學家艾米莉亞及其他兩位科學家、兩個機器人一同出發,並帶著人類胚胎,穿越“蟲洞”到另一個空間去找尋有可能讓人類居住的星球,從而開始在廣袤的宇宙中進行星際航行的故事。

他們以為只是三個小時,不料卻過去了20年

影片探索的主題之一就是:我們是否屬於地球,我們要不要留在地球,而如果那裡有其他的東西,我們應該去探索嗎?影片中的團隊尋找一個稱為家的新地方,一個可以維持生命的星球,而且是人類的生命!

接著他們穿過了蟲洞,到達另一個星系之後,為了節省燃料,他們先探索了離黑洞很接近的一個星球,據在這個星球的先遣隊員傳來的信息,這裡很適合居住。不利的因素是,由於離黑洞比較近,時間扭曲的比較厲害,在這個星球的一個小時,相當於外界的7年。在這裡,庫伯他們的飛船進了水,耽誤了時間,當他們回到在繞著黑洞盤旋的主飛船上之後,才發現已經過去了20多年。

他們以為只是三個小時,不料卻過去了20年

由於耗去了太多的時間,飛船的能源所剩無幾,只夠探索附近的一個星球然後回去,或者探索附近的兩個星球然後回不去兩種情況。剩下的三個人要決定去哪個星球。在庫伯之前,宇航局派出由Dr. Mann帶領的12名先驅隊員出發去探索哪顆星球更適宜人居住,在上面做初步的調查,一人一顆星球,然後把信息發回來。每個人都作出了巨大的犧牲,因為除非他們所在的星球適宜居住,可能不會有人再將他們接回去。最終庫伯他們去了Dr. Mann所在的星球,然而當他們到了Dr. Mann所在的星球后才發現,一切都是騙局,庫伯遭到了Dr Mann的暗算,多虧了Anne趕過來救了他,而Dr Mann又搶先一步,偷走了一部飛船,想要搶先進入然後控制在外太空的主飛船。可最終Dr Mann進入主飛船失敗,導致主飛船一側被毀,並被撞地偏離軌道。最後庫伯完成飛船對接,拯救了飛船上存有的人類胚胎。

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庫伯他們燃料所剩無幾,最後只能向最後一顆附近的星球進發,而他們要利用黑洞,才能用剩下的燃料到達那顆星球,最後為了擺脫黑洞的引力,庫伯讓自己以及另一個機器人乘坐的探險飛船脫離了主飛船,減少負重,讓艾米莉亞到達最後一個星球。

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庫伯在黑洞中不停地掉落,最後到達了一個奇異的空間。這是一個三維空間的五維空間。就是說可以在三維空間中穿梭不同的時間,同時機器人也掉落在了黑洞中並收集到了所需要的信息,醒悟到其實沒有“They”,那個創造出來蟲洞的,和這個空間的生物,可能就是很久以後的人類。而利用引力擺出條形沙子傳達地點的是他自己,最後用掉落的書組成“Stay”的摩斯密碼的也是他自己。

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這時,庫伯的女兒想起來父親臨走前給她那個表,表的秒針一直在不停的跳動,她意識到了從前其實一直是父親在和她交流,也明白了跳動的秒針的含義,最後通過這些信息,解開了方程。

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五維空間崩塌,在病房中醒來,他在最後時刻被乘搭著地球倖存者的、憑藉他女兒理論支持製造的Cooper Station救了。黑洞中的時間難以測量,他在五維空間或者說黑洞中的一段時間,其實在地球上已經過去了許久。他見到了老去了,躺在病床上的女兒。

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而艾米莉亞還不知道地球上的人已經得救,孤獨地在這個星球上,一個人承擔著全人類的希望,培育著下一代的人類。艾米莉亞悄悄地開走了一艘飛船,駛向那個星球。到此,影片結束。

下面我們就來講解一下影片中那些令人難以理解的知識,影片中提到過很多關於星空的知識,包括:黑洞、蟲洞、五維空間等,下面由我給大家一一講解這些神秘的知識。

時空:首先給大家說一下時空的概念,當我們到一個遙遠的地方旅行時,我們不僅在空間中穿梭,而且在時間上穿梭,在大約一百年前,科學家還始終相信時空是完全分開的,直到愛因斯坦推翻了這個觀念,愛因斯坦其中一個偉大洞見就是:時空是相互關聯的。有人說:你有時間,他有空間。愛因斯坦卻說:只有一個東西,我們稱之為時空。時空可以改變、可以移動、可以彎曲、可以扭曲 。他的相對論指出,時間就像是一個柔性織物,所有物體都嵌在它裡面:太陽、行星、包括我們。而時間扭曲的後果,就是我們所說的萬有引力,物體越大,時空扭曲就越大,也就是說,物體越大,萬有引力就越大。而引力越大,時間流逝的速度就越慢。就比如GPS衛星定位系統的時間運行速度每天比地球快大約38微秒,所以地面上時間的運行速度不同於衛星軌道上的時間速度,這一事實非常重要。而《星際穿越》的艱難和心碎之源就是時間的相對性。我們經歷的時間取決於我們在宇宙的什麼地方。

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蟲洞: 而時空的彎曲提供了可以使星際旅行瞬間實現的捷徑,那就是:蟲洞!

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蟲洞是科幻片的基本特徵,但他們都基於真正的科學。愛因斯坦的相對論規定了時空的彎曲,而且說蟲洞可能存在,也可以存在,蟲洞是時空可以彎曲的特殊途徑,就像是連接空間兩部分的小隧道,但案因斯坦的方程式也預言,如果蟲洞自然形成,她可能會像亞原子那麼大,並在幾分之一秒內封閉。而科學家有根據的預測,蟲洞無法存在於我們的宇宙中。但他們相信,蟲洞會允許我們穿越到遙遠恆星的這一概念。而蟲洞看起來究竟該是什麼樣子呢?差不多就是太空裡的一個洞,它位於無形的表面,你看到物體沿著各個面塌陷,並且就和消失在漏斗中一樣。蟲洞是空間裡的三維洞,如果你在三維空間畫一個圈,並把它描繪出來,你會得到一個球,所以蟲洞差不多感覺就像是一個水晶球懸浮在空間。

他們以為只是三個小時,不料卻過去了20年

黑洞:在《星際穿越》中,宇航員進行了巨大的信仰飛躍,超越蟲洞時,宇航員將面臨更加艱鉅的挑戰,航行於黑洞的極大危險中,那麼所說的黑洞又是什麼意思呢?

黑洞的理論由愛因斯坦的方程式預言,但物理學家質疑他們是否存在,黑洞就是一個奇怪的野獸,如果拿一個黑色的球比較,它除了一個彎曲的時空,什麼也沒有的表面,黑洞的引力異常強大,以至於任何東西掉進裡面永遠也回不來,就連光也無法從裡面發射出來。黑洞繞著他的軸線旋轉,將它周圍的空間拖拽到飛快旋轉的運動,將恆星和行星拉入軌道,距離黑洞越近,引力就越大,當到達黑洞的邊界,任何東西都不會逃脫,並永遠的消失。黑洞自身不會發光,但掉落在黑洞上的塵埃和氣體會升溫並放出X射線。科學家認為,在每個銀河系的中心,都有一個非常巨大的黑洞。

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《星際穿越》中當庫伯在進入黑洞時,整個身體都被拉伸,並被潮汐力從側面擠壓。但事實上我們知道的物理定律在黑洞中都會失效。

引力波:有一個時段,大約在140億年前,那時候的宇宙一切都緊挨著彼此,宇宙中物質的密度也是極大,有一股強大的力量,觸發了太空自身的膨脹,比光速還要快,科學家稱作為:宇宙膨脹說。並且這種膨脹在太空形狀上引起了波動,並放大了他們,是他們變得更加強大,在時空結構上產生了連波,這就是所說的“引力波”。

他們以為只是三個小時,不料卻過去了20年

五維空間:《星際穿越》高潮部分,主角墜入一個高級智慧生命為他打造的仿五維空間中,他可以通過這個空間與女兒達成溝通,以自己的行動影響另一條時間線。傳統物理學的空間概念,就是立體三維空間。也就是我們現在生活的世界,愛因斯坦相對論認為,空間和時間可以相互轉化,時間是空間的另一種方式,因而傳統的三維空間加上一維時間,成了四維空間。而四維空間還應加上層次一維,就是五維空間,任何真正的系統都是五維空間,而五維空間的任何一維都可以和其他四維相互轉化。五維空間即時間、空間、層次的統一。在五維空間宇宙觀中,時間、空間、層次是對稱的。對稱空間觀是五維空間觀的本質,五維空間觀是對稱空間觀的展開。所以對稱空間觀就是五維空間觀。我們用空間直角座標系來表示五維空間時,空間時間各為橫軸和縱軸,再加上速度為豎軸,即可形成五維空間參照系。從三度空間觀到四度空間觀到五維空間觀,是物理學發展的自然歷史過程。

他們以為只是三個小時,不料卻過去了20年

好了,講了這麼多,不知道有沒有對大家理解《星際穿越》這部電影有所幫助,在小編看來,《星際穿越》中所涉及的科學知識、劇情設計、還有打造的星空場面,讓小編覺得這無疑是一部值得觀看的影片。


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