享受《星際穿越》帶來的視聽震撼之余,很多觀眾也抱怨沒有看懂劇情。難怪媒體用燒腦二字來形容該片。不過客觀來看,《星際穿越》遠沒有諾蘭以往的電影來的燒腦,既沒有《記憶碎片》那樣支離的敘事結(jié)構(gòu),也無《黑暗騎士》那樣纏繞的多線敘事,觀眾看不懂,也不是因為不愛動腦筋,而是知識儲備不夠,對片中的基本物理概念缺少了解。
作為一部硬科幻,《星際穿越》請來專業(yè)科學(xué)顧問,對片中的每一個環(huán)節(jié)都做了精心推敲,盡力讓所有細節(jié)有據(jù)可依,這可苦了物理沒學(xué)好的影迷們。不過別擔心,下面美嘉導(dǎo)師就將片中涉及的科學(xué)術(shù)語和現(xiàn)象做一番簡單的科普,只要十分鐘,助你毫無障礙理解《星際穿越》。
蟲洞 Wormhole
蟲洞這一名詞誕生于上世紀50年代,是對“愛因斯坦-羅森橋”的一種通俗稱呼,它指的是物理學(xué)中假想的一種天體,能從更高的維度連接兩個遙遠的空間點,因此可以使人類突破光速的臨界,進行超遠距離的宇宙航行,片中一名科學(xué)家用紙筆對此作了一番形象的演示。
從上世紀80年代開始,歸功于美國加州理工學(xué)院物理學(xué)家基普·索恩的理論,蟲洞被廣泛用于幻想作品中的星際旅行,而索恩也正是《星際穿越》的科學(xué)顧問。影片中的蟲洞以球形示人,正展示了這一超空間結(jié)構(gòu)的獨特性質(zhì):來自更高維度的物體在三維空間的投射。
翹曲飛行 Warp Drive
通過在高緯度折疊空間而航行的方式,被稱為翹曲飛行,盡管在影片中并沒有出現(xiàn)這一名詞,但在原理上一脈相承。在動輒光年量級的宇宙中,使用翹曲飛行,既不破壞因果律,又實現(xiàn)了超光速。在科技更發(fā)達的《星際迷航》等電影中,人類已經(jīng)可以用飛船自帶的引擎進行翹曲飛行,而《星際穿越》中,宇航員不得不借助更高級生命為他們“量身定做”的蟲洞來達到這一目的。
休眠 Hibernation
宇宙航行路程遙遠,耗時綿綿,宇航員大部分時間都在休眠倉中酣睡,必要時再蘇醒執(zhí)行任務(wù),在《異形》、《深空失憶》等許多科幻片都有類似的設(shè)備。生物學(xué)上的休眠理論,指的是將人體急速冷凍到攝氏零下196度,讓細胞停止活動,相當于進入某種形式的“永生”。但目前的科技水平,還不足以完整快速地將人體冷凍到合適的溫度,尤其在0~-60℃這個溫度區(qū)域內(nèi),細胞很容易就會被冰晶所損傷。因此迄今為止人體冷凍術(shù)仍是一項科學(xué)設(shè)想。不過既然《星際穿越》的故事發(fā)生在近未來,不排除那時的人類已經(jīng)掌握了將冰凍人復(fù)活的技術(shù)。
黑洞 Black Hole
黑洞是質(zhì)量足夠大的恒星在“燃料”耗盡而“死亡”后,發(fā)生引力坍縮形成的。黑洞產(chǎn)生的引力場極為強勁,以至于任何物質(zhì)和輻射在距離黑洞的一個臨界點內(nèi),便再無力逃脫。
靠近黑洞的地方,由于巨大的引力作用,連速度快的光也發(fā)生了彎曲,因此從遠處觀察,黑洞的外觀呈現(xiàn)一個環(huán)形的發(fā)光物質(zhì),也就是影片中數(shù)次呈現(xiàn)的那個碩大到令人恐懼的光亮大圓環(huán),這個銀幕影像也是有史以來精準的黑洞模型。物體進入黑洞之后會被巨大的引力撕成碎片,所以片中派一個機器人下到黑洞送回量子數(shù)據(jù)的設(shè)定,完全是劇情所需的虛構(gòu)。
墨菲定律 Murphy's law
片中男主角的女兒名為墨菲,而她總在抱怨自己的名字與不吉利的墨菲定律的聯(lián)系。墨菲定律由上世紀中葉一名美國空軍工程師愛德華·墨菲提出,包含四條原則,1、任何事都沒有表面看起來那么簡單;2、所有的事都會比你預(yù)計的時間長;3、會出錯的事總會出錯;4、如果你擔心某種情況發(fā)生,那么它就更有可能發(fā)生。
《星際穿越》的情節(jié)中多次體現(xiàn)了墨菲定律的正確性,但除了把事情搞砸,它也把任務(wù)引向好的方面,后主角也在墨菲定律的作用下挽救了全人類的生途。從這個角度來理解,墨菲定律是一種對概率的詮釋,本身并不指代吉兇禍福。
五維空間 Five-dimentional Space
我們身處的由上下、前后、左右三個線性方向組成,是三維空間。如果加入對時間的考量,就可以想象更高緯度。一個四維空間包含三維空間的所有時間點,在那里不同的時間點就像山峰洞穴一樣實質(zhì)存在,可以供人穿行其間。每個人的不同選擇都會令產(chǎn)生變化,這無數(shù)多的可能性合在一起構(gòu)成了五維空間。《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。本質(zhì)上這也是一種時間旅行的樣式:從現(xiàn)在向過去傳遞信息,以此改變當下。
拉撒路的復(fù)活 The Resurrection of Lazarus
拉撒路是《圣經(jīng)·約翰福音》記載的故事,有個叫拉撒路的人病危,來不及等到耶穌的救治就死了,但耶穌卻一口斷定他將復(fù)活。果然第四天后,拉撒路就從山洞里走出來,證明了耶穌的神跡。影片中宇航局會議室的墻上就掛著拉撒路字樣,暗示老教授對地球人必死的命運早已心知肚明,所以A計劃必然行不通。
之后男主角看過女兒的錄像后也領(lǐng)悟到了這一宿命,說出拉撒路一詞。然而救世主——來自高維空間的未來人類施展了神跡,通過主角之手改變過去,令全人類“死而復(fù)生”,與圣經(jīng)故事的對應(yīng)堪稱絲絲入扣。此外,在希伯來語中,拉撒路也有新苗的意思,可以指代影片中將人類受精卵送往殖民地繼續(xù)繁衍的計劃。
時間扭曲 Time Warp
1905年,愛因斯坦提出著名的相對論,該理論認為一個移動中的物體應(yīng)該比一個靜止物體的時間過得慢,這一現(xiàn)象稱為時間扭曲。影片中主角一行在蟲洞另一邊發(fā)現(xiàn)一顆距離黑洞很近的行星,該地出現(xiàn)了強烈的時間扭曲,地表一小時等于地球上的七年,由于登陸后發(fā)生了意外,他們在行星上耽誤了數(shù)小時,竟使母船上的隊友苦等了23年。而在主角從黑洞生還后,盡管已是124歲高齡,他的生理年紀仍維持在40多歲,而女兒卻已是年近百歲的垂暮老人。
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