2014年11月,“燒腦”大片《星際穿越》在中國上映后票房一路飚紅,引發(fā)影迷惡補物理的熱潮。電影所描繪的情景令人神往:宇宙飛船穿越蟲洞抵達另一個星系,又進入黑洞內部突破時間、空間的藩籬。然而也有科學家質疑影片內容的合理性,如至今還沒有發(fā)現(xiàn)蟲洞存在、人根本不能在引力場非常劇烈的黑洞中存活等。
不可否認的是,《星際穿越》想象力極其豐富,影片中的情景也并非不能實現(xiàn)。下面就一起看看《星際穿越》中哪些現(xiàn)象或技術是可能實現(xiàn)的吧。
可能性: 將來或許有
劇情: 宇航員可以進入休眠水床,并自行設定喚醒時間。
技術上的人類低溫休眠,是指在極短的時間內將人體冷凍到-196℃,讓細胞停止活動,以無限期地延長人類的生命周期。不過,目前人類仍無法做到這一點,尤其是在0℃到-60℃這個區(qū)間內,冷凍所產生的冰晶對人類細胞的破壞是致命的,而且水分的冷凍過程又會出現(xiàn)一個有悖于“熱脹冷縮”的“熱縮冷脹”物理過程。
但在不久的將來這一設想有可能成為現(xiàn)實。國內的一些醫(yī)院已能將大腦放在-33℃的低溫下,讓患者冬眠后再實施腦手術。最近,日本科學家發(fā)現(xiàn),一種水蛭在-196℃的液氮中依然能生存,這一發(fā)現(xiàn)可能有助于尋找冷凍保存人體器官的新方法。
可能性: 已驗證
劇情: 電影中,庫珀和女科學家布蘭德降落在繞著黑洞轉的星球上,該星球上的1小時相當于地球上的7年。
由于時間膨脹,《星際穿越》中的“堅韌”號船員衰老速度比地球上的人慢。這種現(xiàn)象符合愛因斯坦提出的相對論——當人以接近光速的速度移動時,時間會變慢。在地球上,科學家已經通過實驗證明了這種理論。
英國皇家天文學學會主席馬丁·巴斯托說:“根據(jù)愛因斯坦提出的狹義相對論,以不同速度移動的物體經歷的時間存在差異。例如,登上月球的宇航員移動速度超過地球上的任何人,他們的衰老速度略慢于地球上的任何人,但還沒有達到顯而易見的程度?!?/p>
可能性: 確實有
劇情: 電影中如同王冠般耀眼的環(huán)形結構是大家最關注的。這是黑洞周圍的物質在引力作用下,落入黑洞的同時釋放引力勢能而產生的明亮結構——吸積盤。
近日,美國天文學家通過對76顆黑洞進行觀察和測量發(fā)現(xiàn),它們的磁場強度是地球磁場的一萬倍。
活躍星系中心的超大質量黑洞,通常會產生噴流。在噴流形成和吸積盤物理學中,磁場可能也起了關鍵作用。科學家在銀河系中心黑洞附近發(fā)現(xiàn)了一個動態(tài)磁場,如果這種現(xiàn)象是普遍的,且磁場能延伸到黑洞視界以外,吸積盤結構就會受到顯著影響。
科學家觀察到的超大質量黑洞噴出的氣體證明了動態(tài)磁場的強度。這些氣體噴射由磁場形成,并產生電磁波輻射。通過分析數(shù)據(jù)后繪制出不同波長的電磁波輻射圖,然后根據(jù)不同輻射圖之間噴射特征的變化,就能計算出黑洞附近的磁場強度。
結果表明,黑洞的磁場強度與醫(yī)院里“核磁共振”中的磁場強度差不多——大約是地球磁場的一萬倍。
可能性: 危害顯現(xiàn)
劇情: 農作物患上了枯萎病,糧食緊缺,沙塵暴席卷全球,人類不得不向外太空尋求生存空間。
《星際穿越》的背景讓電影科學顧問基普·索恩煞費苦心。作為物理學家,為了保證“植被大量枯萎”這一假設有科學依據(jù),他請來加州理工學院的許多相關教授,其中包括1975年諾貝爾醫(yī)學及生理學獎獲得者戴維·巴爾的摩,組織了一次兩個多小時的討論會。
枯萎病亦稱疫病,是由真菌或細菌引起的植物病害,癥狀包括嚴重的斑點、凋萎或葉、花、果、莖以及整株植物的死亡。目前防止枯萎病大多使用一些廣譜抗菌類的農藥。
專家們表示,雖然目前地球上不存在可以滅絕整個植物界的枯萎病,但假如有某種病原體專門“欺負”葉綠體,還是有可能的。
可能性: 只是時間問題
劇情: 《星際穿越》中有很多“腦洞大開”的情節(jié)。比如,主人公們進入一個全是水的星球,為了逃避如山川般的巨浪,他們飛離了星球。
未來,我們真的可以離開地球,進行星際穿越嗎?目前,科學界認為平行宇宙是存在的。也許,在另外一個星球,還生活著一個一模一樣的你,只是你自己沒有發(fā)現(xiàn)而已。(據(jù)中新社、果殼網(wǎng)、新浪網(wǎng))