星際穿越的物理學 二次上映,到底有多少科學性,BUG在哪裡

2023-03-08 12:40:19 字數 4915 閱讀 9856

1樓:星辰大海路上的種花家

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、2023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,2023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。

2023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**真正製片人,因他的要求才拍的這部**,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?

關於怎麼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!

永恆號為什麼要旋轉?

很多朋友在**的時候都想不明白,為什麼《星際迷航》這些大片的飛船並不需要旋轉,為什麼「永恆號」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「永恆號」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!所以永恆號的設定合理的,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?一小時等於七年合理嗎?

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,這個水牆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**和火山噴發,因此彌勒星球會是個地獄!

米勒星球為什麼會有光

準確的說這個確實不算什麼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於七年合理嗎?

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!

當然這理論上並沒有問題,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,但當庫伯穿越奇點後並沒有被引力撕碎,卻到達他自家書房裡,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)

墨菲在書房裡

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(儘量接近光速,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),一個蟲洞連線飛船和出發地!

當飛船飛行一段時間後,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麼問題!至於土星附近的蟲洞能不能製造,那不是我們討論的問題,畢竟理論上也是成立的,廣相支援這樣的連線模式!

庫伯從奇點空間裡掉出來,在土星附近,合理嗎?

其實沒有人知道奇點空間崩潰後會怎樣,這個產生的蟲洞連線的時空的不同區域,它的座標系和三維宇宙的座標不一樣,所以它崩潰後,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,當然那麼多粉絲支援庫伯,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,對於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

2樓:溯源時空宇宙

最值得人驚歎的是在卡岡圖雅黑洞附近的相對論時間效應,米勒博士的星球過去7年相當於地球一個小時,最大的bug也在這裡,如果真的有這麼強的相對論效應,這顆星球的運轉速度應該也要接近光速了。

3樓:文化俊公子

星際穿越的物理學是有一定存在依據的,可是根據黑洞進行時間和空間的跳躍,以及五維空間的存在是不合理。

4樓:農村小冰仔

很多朋友在**的時候都想不明白,為什麼《星際迷航》這些大片的飛船並不需要旋轉,為什麼「永恆號」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!

至於土星附近的蟲洞能不能製造,那不是我們討論的問題,畢竟理論上也是成立的,廣相支援這樣的連線模式!

庫伯從奇點空間裡掉出來,在土星附近,合理嗎?

5樓:非常學姐

首先就是米勒星球的一小時等於地球上的七年,這也是非常讓人難以理解的,並且米勒星球上還有光,同時她對月球還有潮汐作用,這些也屬於這部劇缺乏科學性地方,也是存在的bug

6樓:匿名使用者

時空穿越總體上沒有科學性可言,頂多是一點合理性。父親和孩子隔空感應,手指彈彈,那邊就能收到。怎麼講科學。。。

誰能給我推薦幾部關於物理學,天文學,宇宙,的電影或者像**10臺演的科教片,越多越好

7樓:匿名使用者

紀錄片系列:《宇宙之大**背後》、《難以忽視的真相》、《假如月球不見了》、《登陸火星》、《旅行到宇宙邊緣》、《太陽之謎》、《宇宙與人》、《金星真面目》、《霍金的宇宙》、《地平線》、《神祕的混沌理論》、《絕對零度》、《優雅的宇宙》。。。

電影系列:《2001太空漫遊》、《2010威震太陽神》、《愛因斯坦與愛丁頓》、《蝴蝶效應》、《世界末日》、《接觸》。

--> 剩下的你去搜尋bbc、新視界、科幻。。。

8樓:匿名使用者

那就推薦**9的紀錄片,保證你喜歡

漫威系列的電影裡面的鋼鐵俠,他所使用的東西違反物理學嗎?

9樓:有糖就會笑得孩紙

影終究是電影,他所使用的東西肯定有違反物理學的,我們看的開心就是了。

鋼鐵俠想必是家喻戶曉的人物了。鋼鐵俠說他的反應堆一秒鐘可以輸出30億焦耳的能量,30億焦耳大概是833千瓦時也就是833度電,一個15瓦的燈泡24小時開著能用六年,一臺1.2千瓦的空調如果24小時開機能用29天,85kw/h的特斯拉算上損耗,從零到充滿電需要100度電,能充八次以上,鋼鐵俠只要一秒鐘,假設電費是0.

5元一度電而託尼把電全部賣掉。那麼一天人民幣就是,833 0.5 3600 24 35985600元。

印鈔機都沒麼快啊。斯塔克工業還賣什麼軍火,收購幾個發電站全部改造成方舟發電,妥妥的暴利啊。

說換成功率更直觀,那我們也來看看數字對比起來怎麼樣。按照30億焦耳每秒來算,方舟的功率就是30gw300萬千瓦。下面是一些數字,當然了我們還要考慮能量轉換效率,維持聚變反應也需要能量不管如何,這個體積 這個功率對於人類而言還是遙不可及的,且不說體積目前人類方向還只是可控的熱核聚變,冷核聚變還沒有一個確切的方向去實現,還有很長的路要走。

10樓:匿名使用者

肯定會違反物理學的,不太科學,但是科幻片本來就不是真實的,是人們的一種想象

11樓:琉璃宿醉

這個是科幻電影,違反不違反物理學這個沒法說,畢竟現在科技沒到這種程度,以後會不會有這樣的科技,或者說超過這樣的科技,這隻能慢慢等了。

12樓:匿名使用者

關於這個問題,似乎又是模擬分析過電影裡的有些場景,並作出了一定的講解和分析。有些分析是難以理解的,其實就算不分析這麼多,稍有常識的人都能看出來不符合。可是即便這樣,那又如何呢,無礙大事,因為漫畫的設定,最重要的還是有趣,有趣才能使人沉迷。

而高階的超級英雄愛好者甚至可以寫這樣一本書來靠超級英雄科普物理學,這何嘗不是一件非常有意思的事情?因此,沒有必要過於較真,去追求完美的東西。

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