如何在不懂物理学的前提下看懂《星际穿越》的几个地方

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才疏学浅错误难免,请不吝赐教。

在“你TM怎么还不出来?”的声音中,《星际穿越》终于迟迟上映,诺指导再次称霸银幕,放映完后没有人起立鼓掌,因为全TMD在跪着,一半是跪太好看了,另一半跪着不起来是因为没看太明白。
我的朋友李道士和袁老板首映后纷纷问我:是挺好看的,但是穿来穿去是闹球呢?
提前说一句,别挑这电影的理论错误,除非你比Kip Thorne还厉害。

作为一个科幻电影,维度的概念首先我们要明确,不然看啥啥不懂,才疏学浅,难免有错。
要是实在看不懂,后面有结论,请翻。

一维数轴,二位平面,三维立体,这是我们初中学的常识,而我们是三维生物,活在四维空间里。
当然三围生物是女人,这事儿按下不表。
四维是什么?你可以理解为时间的走向,也可以理解为事情发生的顺序。实际上“时间”这个东西是我们自己定的,完全不符合科学定义,不过你要这么理解也无所谓,反正好理解。
坐标系都学过吧?初中时候画的。二维就是两条,X,Y;三维就是三条,X,Y,Z。我们是三维的生物,在Z轴上拱来拱去,你现在就只能看到X和Y轴了,也就是说,你看到的东西,是平面。
为什么呢?你在Z轴上过日子,你站在Z轴的任意一个点放眼望去,当然看到的是X和Y轴了。Z轴上有好多好多个点,每个点你放眼望去,都是平面。
要这样还不理解的话给你再举一个例子:你是个二维生物,不是说你是个二次元。你的世界现在只有两条轴了:X,Y。假设你今天站在X轴上一个点,你放眼望去,只能看到沿着这个点和X轴垂直的,和Y轴平行的一条线。
这个概念我们清楚了,我们开始说多维——也没多复杂,说两三个维度就可以了,足够你明白这个电影了。

最简单的理解方法:假如你觉得四维空间是三维加时间,现在四到六维度里,多出来的维度就是一到三维的时间;四维里时间是一维的;五维里,时间是二维的,六维里,时间是三维的。
我们是三维生物,那么四维生物是什么?
四维生物说难听点就是凭特异功能算命的,你可以看到你已经决定的的未来,但是是单线的,且无法改变。
五维生物看到的是第四维上发生的所有事情,看到了一个人的所有选择、以及这些所带来的所有结果。
看没看过《黑衣人3》?这里就不黑贾秀琰了,记不记得里面有个戴帽子的男人?周围一发生什么事情,他就会根据这个事情知道接下来的结果,这就是因为他是个五维生物。
还有个例子,《蝴蝶效应》。本片男主角清楚在某个时间里他的所有选择带来的所有结果,因为你站在五维上,你能看到一切四维上的一切。
于是,在第五维上,你可以沿着四维移动,改变四维的选择,让它向你想要的结果上行进。但你得等待这个行进的过程,无法直接到达结果。
这就是本片最后马大少和Tars掉进的那个空间——马大少看到了女儿房间沿着时间发生的所有事情以及相应的选择,他选择去某个时间段改变当时的选择,让整个世界朝着他想要的结果发展。
童年的女儿破译了“STAY”,因为马大少此时知道一切都是假的,全是谎言,打算让女儿劝住他不走。但随后Tars说你个二逼这事儿简单了我们现在就在这个洞里所以有数据了那个JB方程完美解决了世界得救了你赶紧给我传回去,于是马大少继续沿着时间轴传达信息,导致最后女儿为帝国立过功,在少妇阶段挥舞稿纸大喊尤里卡。
在这里,马大少改变了选择后,五维空间坍缩,马大少被抛出去了,实际上在五维上你改变了选择后,你还得等时间的流逝,但是在这个空间里时间肯定不是按我们这个空间流逝的,所以马大少刚被抛出去救援的飞船就来了,实际上这短短的一会儿在我们的世界里已经是几十年。
后面的维度要了解一下,因为影片有个问题和这个相关。
第六维,如果是这个维度的生物,你不用像第五维上等待时间流逝,你可以直接到达结果。和第五维类似,但是第六维可以确保结果,因为如果是第五维上的话,你需要知道一个确切的时间点,在第六维上就不用。
第七维,从这里开始就是宇宙级,在第七维度的你可以改变宇宙规则了。当然,这是程序员的维度。
第八维,宇宙就是你的,第七维你只能改变规则,第八维你能改变宇宙。
第九维,宇宙已经不仅是你的了,你还可以直接让宇宙跳过进化期直接进入繁荣期。
第十维,没啥能力,但是你比谁都牛逼,以为前面九维在你看来已经成了一个点了,你一擦除,就创造了虚无。

下面第二个问题,为什么马大少在天上飞,女儿在地上岁月催?
这就牵扯到相对论,说相对论就得说惯性系。
光的速度是永恒不变的,记住这个,无论观测者和光源做什么运动,光的速度永远不变。具体就不解释了,懂的肯定懂,不懂得我写两千字估计还是不懂——况且懂了也对理解这个片子没什么用。
所以先看一个公式,假设马大少在天上飞,女儿在地上追。根据时间效应的公式:

T=T0/(√1-(v^2/c^2))

T0是飞船上经过的时间,T是我们站着的这个世界经过的时间。
可以看出来,V越接近C,分母就越小,我们现在站在这个世界上,T是不变的,所以飞船上经过的时间比我们慢得多。飞船越接近光速,他们相对于我们的时间越慢。
假设一个飞船现在以一半光速的速度行驶,最后T0=0.87T,也就是说地球上过了一天,飞船上只过了0.87天。
但电影里有一句话,飞船以非常贴近光速的速度行驶,按99.9%算吧,结果明显一些。解出来T0=0.01414T,也就是说地球上过一年的话,飞船上只过了五天。
当然真正所说的近光速99.9后面还有一串9,你得自己按计算器去。
没错,这个问题说完了。

现在要说另一个:黑洞,为什么长这怂样儿?
不要以为《星际穿越》里的黑洞长那样是给你胡来,实际上,这个黑洞估计是有史以来最棒的模型。为什么?因为理论支持者是Kip Thorne,这人是谁你自己搜,反正基本就是最伟大的黑洞大师之一,这个黑洞的样子可是三十个人加上好几千台电脑一年的工作结果。
这是电影里的黑洞:
http://img1.mydrivers.com/img/20141106/s_dcf138ce37e64da989990c60fcabdfab.jpg
这是计算机模拟时候的黑洞:
http://img1.mydrivers.com/img/20141112/s_f2916062b7fe4461a0ff2ab0950506d2.jpg
黑洞为什么长这个样子?因为黑洞的引力非常酷炫,什么都能给你吸进去,某老不正经物理学家曾经提出了一个名字,叫做“白虎黑洞”,还遭到其徒弟费曼的批评,这事儿我就不细说了……
黑洞引力非常大,导致靠近它的光线都会扭曲,甚至是时空。KIP给了几个公式,谈了谈,最后这帮人重新写了个渲染器,弄了800TB的数据,弄出来了个这玩意……
大家的反应:漂亮。
KIP的反应:真实。
反正科学家都这么酷炫……

zain(2014-11-14) 评论(0


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