星际争霸攻略(星际拓荒下载手机版)

频道：科普知识日期：2023-07-05 浏览：1230

2014年，最大、最神奇、最值得期待的梦境——原谅我用了这么多“最”，这通常不是我的风格，但人生总有例外，有些人有些事绝对配得上这些“最”——来自克里斯托弗•诺兰的《星际穿越》。它讲述了一群探险家的故事，他们利用人类对虫洞的新发现，超越了人类在太空中旅行的极限，在广袤的宇宙中进行星际航行。

传说中，这个故事的理论基础来自美国物理学家基普•索恩的著作《黑洞与时间弯曲》，还涉及时间旅行、万有引力、相对论等科学理论。它的编剧乔纳森•诺兰为了写好这个故事，甚至去加州理工学院学了四年的相对论……

是不是太狠了一点？谁让它的导演是克里斯托弗•诺兰呢。当今世界上智商最高的导演之一，拍了一部非常烧脑的电影，你得将大脑开发到70%以上才能跟上他的节奏。

有点难，对不对？我们为你梳理了《星际穿越》中所有涉及的知识点。这么全面的复习之后，你再挂科就实在说不过去了。

│ 概念一：<时间旅行> time travel │

∴ 电影《星际穿越》中出现的情节

工程师Cooper和探险队的队员前往茫茫宇宙，试图找到拯救人类的办法，但最终Cooper意识到这一切他之前都已经经历过。正是他自己在这段时间旅行中从外太空带回了一个航空探测器，然后在回程途中撞上了卫星，航空探测器坠落在北美某处，被他自己捡到，才开始这段冒险。一切都只是时间的循环。

∴ 物理学定义

时间旅行又称时空旅行、时光旅行或穿越时空等，泛指人或者其他物体由某一时间点移动到另外一个时间点。

∴ 用浅显的例子帮你解读时间旅行概念

爱因斯坦的相对论说，时间对于每个人来说都是不同的，在不同的速度和重力条件下，两个物体之间时间流动的速度也会不一样。假设诺兰兄弟是双胞胎，乔纳森待在家里，而克里斯托弗去太空旅行了一个月之后再回来，假设他在太空中的速度足够快，当他回到地球的时候，地球上可能已经是2044年，乔纳森足足比他老了三十岁，他已经穿越到了未来。如果他继续太空旅行，如果寿命是无限的，他们之间的年龄差距会越来越大，当乔纳森几千岁的时候，克里斯托弗依然才几十岁。

这就是正向的时间旅行，科学家们认为这完全有可能实现。很多实验也早已证明了这一点，比如卫星轨道上的时间比地球表面时间每天要慢约0.0003秒；准光速运动的基本粒子相比静止的粒子延缓了衰变等等。

至于逆向的时间旅行，各家说法不一。爱因斯坦认为超光速会使时间倒流，而霍金认为，达到光速的可能性为零，最多只能无限接近光速。

│ 概念二：<虫洞> Wormhole│

∴ 《星际穿越》中出现的情节

飞船“坚忍号”身后，太阳也显得和其他星球一样渺小。Cooper和其他船员到了虫洞口，向飞船外层隔板移动过去，他们准备进入虫洞口。船员们吃惊地看着他们下方的控制室突然向两侧打开，像是要把内容展示给外太空一样。而此时，虫洞口竟然出现在了太空舱内部。随着一声巨响，飞船开始收缩，向虫洞口挤压着。Cooper看着飞船逐渐像是在被吸入虫洞口。船壳上出现了一些扭曲的点，像是有人正用手指挤压着船身。扭曲点越来越多，然后整个船身，连同每个船员的身体也都开始变得扭曲。场景转换，虫洞口开始变大，像一个黑色帆布里裹着光——光束四散开，变得越来越刺眼。眼前的景象看起来像是从望远镜的另一端看宇宙。船突然出现在太空中——他们成功到达了虫洞另一端。

∴ 物理学上的定义

虫洞，又称爱因斯坦－罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森•罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

∴ 用浅显的例子来帮你理解虫洞概念

所谓虫洞，理论上来说是连接宇宙中一处（比如小编在汉嘉国际的办公室）和另一处（杭州黄龙体育场）的多维空间隧道。这个看起来像水晶球的洞口，可能只有3米长，但实际我的办公室到球场的距离是3000米。如果我进入办公室的虫洞口，我只要需要走3米，就可以到达离我办公室3000米外的橄榄球球场。

韩剧《来自星星的你》最后一集，都教授离开地球的三年就是一直生活在虫洞里。

但是，虫洞不是随时随地都能让人发现，进入虫洞一不小心会被一些射线啊，质量啊什么的撕咬得连小命都没了。所以，回到虫洞之后，都教授一边修养身息恢复体能，一边想办法找出虫洞不定时回地球来看看千颂伊。

│ 概念三:<黑洞> Black hole│

∴ 《星际穿越》中出现的情节

星系中央的黑暗把中子星吸引住了——那是一个黑洞。中子星被拉向巨大的漩涡中，在触碰到黑洞边缘的一瞬间爆炸了。爆炸异常强烈以致一部分冲击波逃离了黑洞引力。一小束冲击波消失在了一个水晶球样的太空洞中，突然出现在了太阳系。这束逐渐微弱的冲击波经过太阳，来到了地球。它实在太小所以之前我们并没有发现它的存在。虽然它不会撞上这个星球，但是我们会隔得相当近。一颗迷你黑洞穿过星系，听起来好像没什么，但是它的引力足以把冰封星球拉离原轨道。

∴ 物理学上的定义

黑洞是由星体发生超新星爆炸时，中子之间强烈的互相排斥力量无法抵挡外界推挤力量，将中子星挤压成更高密度状态，同时在没有其他力量足以抵挡如此强大压力的情况下，整个星球会不断地缩小，最终形成“黑洞”。

∴ 用浅显的例子帮你解读黑洞概念

依据爱因斯坦的相对论，当一颗垂死恒星崩溃，它将聚集成一点，这里将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。

说直白一点么，黑洞就是一个物体，密度非常大，引力非常大，体积又十分微小，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个临界点内便再无力逃脱，包括已知的传播速度最快的光也不例外，所以我们看不到黑洞，但它又在不断吸引和影响周围的星体，感觉像个无底洞似的，所以叫做黑洞。

│概念四：<中子星>neutron star│

∴ 《星际穿越》中出现的情节

遥远的太空中，一颗中子星正沿着轨道高速行进，粉碎着任何阻挡它的天体。航天员们都因一颗中子星的辐射死在了这里。Cooper他们之所以还活着是因为黑洞保护着星球表面不受到中子星的辐射。原来，他们所在星系的黑洞能一次遮挡住中子星20小时，如果20小时后不能逃脱，我们就慢慢死掉。中子星的辐射量足以活生生把他们烤焦。

∴ 物理学上的定义

简而言之，中子星是质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体，其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。

∴ 用浅显例子帮你理解中子星

据说中子星是一种很硬很硬的物质，中子星表面比钢铁坚硬100亿倍；中子星如果发生星震相当于23级地震，足以毁灭整个地球；中子星的能量辐射是太阳的100万倍，按照目前世界上的用电情况，它在一秒钟内辐射的总能量若全部转化为电能，就够我们地球用上几十亿年；中子星的质量极大，一个中子化的火柴盒大小的物质，需要96000个火车头才能拉动！如果它沉入地球内部，会把地球穿出一个很大的洞。

│概念五:<蓝移>blue shift│

∴ 《星际穿越》中出现的情节

Cooper他们设定了去虫洞的航线，终于要回家了。飞船上Cooper尝试和地球取得联系，但没有成功。Brand告诉他不是电磁干扰，是由于之前在黑洞漩涡里造成的蓝移，蓝移也代表着他们穿越了更多的时间。通讯设备响了起来，船员们都知道每接收一条消息通讯器会提醒一次。通讯设备开始不停的发出刺耳声响。最后，尖叫声停了下来，Cooper惊讶地看着日期，时间过了47年。

∴ 物理学上的定义

蓝移是一个移动的发射源，比如说有一个星系向我们的银河系靠拢，那它的光谱就会向波长短，频率高的蓝色一方移动，这就叫蓝移。而当它远离我们而去时，它的光谱就会向波长长，频率低的红色一方移动，这就叫红移。

∴ 用浅显例子帮你理解蓝移

蓝移红移指的是可见光波段，红光的波长最长，紫光最短，波长变长的现象就叫红移，波长变短的现象就叫蓝移。比如你站在火车道旁，火车迎面向你开来，火车鸣笛的声音变得越来越响，越来越急促，声波的振动频率会变快，就是波长变短，发生蓝移；火车往离你远去的方向开走，声音越来越小越来越缓和，声波的振动频率变慢，波长变长，就是红移。再比如你往开水瓶里灌水的时候，空的时候和快满的时候声音是不一样的，也是这个道理。蓝移处于可见光范围的高频区, 红色处于可见光范围的低频区，所以就简单地称为红移和蓝移了，并非看到的东西就是蓝色或红色的。