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星际效应看了没?十大谜团详解来了!
网络温度计网络温度计 – 2014年11月18日 上午10:46..
叫好又叫座
影迷们引颈期待的大作: 星际效应(Interstellar)终于在上周五上映了,诺兰这次也没
有让大家失望(或许对有些人来说有,但他们只是很努力想和大家不一样),在美国目前
为止已经开出5000万美金的票房,IMDB和 Rottentomatoes的评分分别是9.0和74%(
DailyView估算IMDB应该会缓降至8.5,RT升到82%左右),PTT电影版上也 是一片好雷。
和全面启动、记忆拼图、黑暗骑士一样,这部由诺兰兄弟共同编剧的电影依然留下了许多
谜团和争议,DailyView网络温度计十分贴心了统计了网友最常问的几个问题,大家一起
来讨论吧!
空间?时间?时空?
五次元是什么?
Cooper“跌”进黑洞后被传送到一个五次元的立方体中,而五次元到底是什么呢?爱因斯
坦在相对论里提出人生活在一个三维的空间中,也就是由长、宽、高组成的世界,但这个
空间并非固定不动的,就像一块果冻一样,它可以被压缩或弯曲。在三 维空间以外还有
一个不受人类控制的维度,叫做时间,所以时间并非因为人类观测才产生的值,而是物理
现象之一,而这个由时间和空间组成的架构就叫做时空 (Space-Time)。
由于我们生活在三次元空间中,所以只能观测到时间,但假如有人活在四次元中呢?或许
对他来说,所有事情都是同时发生的,过去和未来只是可以随意来去的“地方”,就像我
们随意来去台北和高雄一样!听起来有点不可思议,但我们可以假设蚂蚁是类似二次元的
生物(当然他还是三次元),他要爬上椅子的话必须先横的爬到椅子底下,再直的往上爬
,对他来说,我们可以一屁股坐在椅子上是非常不可思议的事情。或者当蚂蚁在我们手上
爬的时候,我们可以不断翻转我们的手,让他从头到尾都在三次元的同一个座标点上移动
,但他在平面上却已经走了好几公尺。
星际效应中的五次元则是加上了重力(或是可对重力作用的第五维度),所以Cooper才能
任意的控制重力影响时间,把事件视界之后的数据用摩斯密码传送给女儿Murph。但这到
底是不是可能的呢?事实上现在超过四维的理论都超过人类可以实验验证的范围,以上的
世界只能用想像的方式来呈现,只能说这是无数种可能之一啦。
现在最被认为有机会可以完成统一场理论(调和量子理论和广义相对论,把所有的作用力
纳入同一个物理模型)的是弦理论和他之后的许多改良 版本(如超弦理论、和M理论),
弦理论认为要完整描述宇宙需要11个维度才够,而重力场可以同时存在所有的维度(这就
是为什么他相对较弱),星际效应中 Cooper利用“拨弦”的方式改变重力,是否在暗示
弦理论呢?
跟小百科说der不一样啊
行星不是应该绕着恒星转吗?
其实只要把黑洞想成暗黑板的太阳就可以了。若恒星死亡时塌陷到史瓦西半径以内,就会
产生黑洞。但黑洞其实和太阳一样是个拥有巨大质量的天体,所以他的重力也会拉扯周围
的星体绕着他旋转。就像放浴缸里的水一样,所有的东西在被吸进去前会先在旁边绕一阵
子。事实上根据目前的观测,银河系的中心就是个非常庞 大的黑洞。
那黑洞不是应该是又黑又冷吗?为什么第一颗行星上有水又有光呢?因为物质在被吸进去
黑洞之前,受到强大的引力和潮汐力作用而辗压、撕裂,释放出能量所造成的。同样的,
行星上的巨浪也是因为黑洞的引力导致。
为什么被吸进黑洞不会死?
根据现在的理论,接近黑洞视界之前,因为空间被严重扭曲和潮汐力的关系,太空人的身
体会被拉成长长的一条,而在穿过视界的瞬间,太空人就会因为强大的重力被扯成粒子。
虽然听起来很恐怖,但事实上整个过程大约是将近永恒的时间(对黑洞以外的人来说)。
所以说解释(之一)是:在Cooper被吸入黑洞的千万年中,被拯救的人类发展出高度的文
明,知道一切未来和过去的必然后,引导Cooper传送出重要的黑洞资讯。
那之后为什么不干脆把Cooper送回他年轻的女儿身边呢?因为这样在时间座标上就会出现
两个Cooper,所以他们只能把它传回他和Amelia分离的那时候,因此他和Amelia才会维持
同龄。
最后的太空站是什么回事?
推测在解开重力的方程式之后,地球上的人类借由新的科学突破开发出反重力的装置,并
借此离开地球。而至于为什么会上下颠倒,除了诺兰很不要脸的想要致敬自己 的全面启
动以外,其实圆形的转动也是利用离心力仿造重力的方式之一。这招最早在库伯力克的
2001: 太空漫游就有出现过。
五次元生物到底是谁?
剧情中并没有明确说明到底是谁在帮助人类。Cooper在五次元空间中说是未来的人类在帮
助自己,但这也只是他的堆测。改变重力和放置虫洞的可能是别的生物,也有可能是所谓
的神。
至于为什么要用这么隐晦的方式,可以解释成不同维度的存在无法在空间上互相干涉,就
像我们的手伸不进一张纸里面一样,而唯一可以广泛延伸到所有维度中的力就 是重力,
所以就算再神通广大,未来人也只能借由重力“干涉”过去(事实上是“完成”过去),
不然的话送只机器猫岂不是轻松很多?
Cooper传回去给女儿的讯息是什么?
这就要先解释为什么老Brand解不出反重力的方程式(又或许是统一场理论的方程式,片
中并没有完整交代),就像我们要求XY的值,一定要先知道关于X和Y的某种资讯才行。例
如X+Y等于多少、X-Y等于多少,这样才有办法求解,而当Brand解方程式时遇到的问题是
,由于黑洞的事件视界(event horizan)以内是无法观测的(因为连光线都会被吸入)
,所以他缺少了重要的数据来解出控制重力/统一力场的方程式,就像知名物理学家霍金
说的, “The Blackhole has no hair.”(虽然后来霍金承认他的理论错误,黑洞会藉
由释放辐射将吸入的讯息喷回太空,但基本上奇异点依然无法观测)。
Cooper传送给Murph的就是Tars进入事件视界后蒐集到的资讯(不要问资讯内容是什么,
这大概没有人可以回答) 让她可以解开Brand留下来的方程式。
为什么第一颗星球上的几个小时等于23年
就像一开始提到的,宇宙间的维度像果冻一样可以扭曲,时间也不例外。假设有一辆高速
行驶的火车,车上每隔一秒向天空打一道光,陆地上的观测者看到光的时间间隔会大于一
秒。相对于火车上的人来说,光一直都是向上前进的,但相对于陆地上的人来说,光是往
斜上方前进,但由于“光速”是固定不变的值,但光穿越的空间 不同,所以时间也必须
跟着改变,才能维持同样的光速。
这样的现象就称为引力时间膨胀(Gravatational Time Dilation),加速度只是产生引
力场,重力本身就可以造成时间膨胀的效果,而第一颗行星因为离黑洞很近,所以引力时
间膨胀的效果非常显著,导致Cooper只是在上面冲浪一下就当爷爷了。
未来的人可以拯救自己的祖先!?
有名的祖父悖论说,假如一个人穿越时空回到过去杀掉了自己的祖父,那他就不会存在,
但是这样就又不会有穿越时空杀掉祖父的情形,所以他又可以再次穿越时空去杀了自己祖
父(是有什么深仇大恨)如此一来就陷入了因果的无限循环,所以时光旅行是不可能的。
另外有些理论可以用来解决祖父悖论的问题,其中一个是平行宇宙论,如果有人杀死了自
己的祖父,那只是开启一个杀死自己祖父的平行宇宙而已,祖父和自己还活着 的宇宙依
然存在。另一个是命定悖论,认为已发生的事情是绝对不可以改变的,假如时空旅行者杀
了他的祖父,他最后会发现他杀死的其实是冒牌的祖父,或因为种种理由而杀不死他。
至于Interstellar呢?或许对超越4维空间的存在来说,讨论因果没有意义,因为所有事
情都是同时发生的。就像Cooper一开始和Murph说 的,Murphy's Law means anything
could happen will happen.或许这是诺兰自圆其说的伏笔吧。
为什么一定要选Cooper?
这其实前面或多或少都解释了一点,例如高次元无法直接进入低次元,就像手无法伸入图
画一样。又例如以命定悖论的假设来看,Cooper对能穿越时空的人来说必须要是拯救他们
的人,因为这是已经发生的事情。
另外还有一点是Cooper自己在立方体间提到的:他们找不到传递讯息的时机。为什么会如
此呢?我们知道面是由无限个线所组成,三度空间则是由无限个平面组 成。对那些人来
说,要找到恰好的传送讯息的moment,就像要在一张无限大的稿纸上找到一条特定的线一
样。这么困难的工作,还是只有Cooper这个变 态把拔有办法完成了。
虫洞是什么东西?
DailyView 在调查的过程中发现,不少观众把虫洞和黑洞搞混了。前面有提到黑洞是死亡
(燃料用尽)的天体在空间中无限塌缩所形成的。黑洞从上世纪80年代至今已经陆续有许
多观测证实存在。然而虫洞则依然停留在理论假设的阶段(虽然已经有研究显示可能可以
在次原子粒子泡沫中制造虫洞,但那也只是量子尺度的存在),像前述 所说,时空是可
以弯曲的,那受到质量影响弯曲的时空,会不会在某个地方叠合在一起呢?这就是虫洞的
初步假设。而假如真的有这么一个时空叠合的地方存在,只 要穿越虫洞就可以到另一个
十分遥远的地方。就像左图所示,假设沿着弯曲(一般的空间)的路径走,可能要花上数
十万年,但直接穿过时空接合的地方,就可以瞬间到达另一个银河。
电影中Lazarus任务和先驱号的一行人就是穿越虫洞来到一个绕着黑洞旋转的星系,所以
两个洞是不一样的喔!
观察网友们提出的问题,虽然有些是针对省略过多的情节(也已经快三小时了啊!),但
大部分都是针对电影里面的物理概念。
以往的科幻电影大多带点奇想的风格,大多以丰富的想像力吸引观众,或许星际效应是史
上第一部使用目前“理论上”可行的现象做为片中大部分情节的科幻电影(当然也有一些
属于想像的范畴)。不过这也难怪,星际效应的科学顾问Kip Thorne可是大有来头的物理
学教授,这就不难解释为何电影中的现象几乎都找得到理论诠释。假如星际效应唤起大家
的科普魂的话,DailyView在这边推荐霍金的“时间简史”和“核桃里的宇宙”,非常好
看喔!
虽然网络上和版上对这部电影的讨论很多,但大多集中在剧情和科学部分的探讨,却常常
忽略了对电影来说更重要的事:它想要表达什么?
无论是Hans Zimmer的磅礡配乐,或是70mm宽片幅营造的壮丽构图,以及诺兰兄弟构思许
久的故事,这些元素必须集合起来传递一个信号,就像Lazarus任务中 的一个个先驱者一
样。它是否尝试回答2001: 太空漫游中提出,关于人类未来的进化与超越的问题?它是否
相信人性才是进化不可或缺的元素?这个信号要带我们去哪?是真抑是假?而我们究竟前
往何方?
物理和剧情的问题或许容易回答,但上面这些真正宇宙永恒的谜团。