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《星际穿越》是一部以强大的科学背景为基础的科幻电影,该电影的科学咨询是著名的理论物理学家基普·索恩。影片涉及的科学和技术主题主要包括时间膨胀、虫洞、黑洞、重力和五维空间等。 1. 时间膨胀:在一些特殊的物理环境中,例如接近光速移动或在强大的引力场(比如黑洞)中,时间会以比地球上更慢的速度流逝,这就是时间膨胀。在影片中,探索小组访问了一颗位于黑洞边缘的行星。由于该行星处于黑洞强大引力的影响下,时间流逝非常缓慢,即每过去一个小时,地球上就过去了7年。这是爱因斯坦的相对论的一个核心预测,已经被实验验证。 2. 虫洞:在电影中,虫洞被描绘成宇宙中的一个隧道,它连接了两个遥远的区域。虽然在常规空间中,这两个区域可能相隔数十亿光年,但是通过虫洞,可以在瞬间从一个区域到达另一个区域。这个概念来自于广义相对论,虽然理论上允许存在,但目前还没有实证。 3. 黑洞:黑洞是具有强大引力的天体,其引力强大到连光线也无法逃逸。因此,我们无法直接看到黑洞,只能通过观察其周围环境的影响来推测黑洞的存在。在《星际穿越》中,描述了一个超大质量旋转黑洞"Gargantua",黑洞的图像是通过计算机模拟和物理学家的指导生成的,被广泛认为是电影中黑洞的最真实描绘。 4. 五维空间:在电影的尾声,主角库珀和机器人塔尔斯进入了一个被称为"tesseract"的五维空间。在那里,时间像我们经常理解的空间维度一样,可以在任何方向上移动。他们通过改变这个空间中的物理属性,向过去的自己发送信息,从而改变了历史。这种五维空间的概念来源于一种更高级的理论——弦理论,弦理论预测我们的宇宙存在超过我们常见的三维空间和一维时间的更多维度。 5. 重力和量子引力:在电影的尾声,卡珀试图通过操纵重力来向过去的人类发送信息。他认为解决人类的问题需要一个统一的理论,将描述宏观现象(如引力)的广义相对论和描述微观现象(如量子)的量子力学合二为一,这是物理学上仍然未解决的问题,被称为"量子引力"。 《星际穿越》深入探讨了一系列科学概念和理论,尽管这些理论有的还没有得到实验证据,但电影依然给我们展示了一种惊人的可能性——我们的宇宙可能比我们想象的还要复杂和神秘。 #科普一下 #科幻电影 #星际穿越 #诺兰 #时间膨胀
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