星际穿越》中的科学设定有多准确?

克里斯托弗·诺兰(Christopher Nolan)无疑是当代最具影响力的导演之一,堪称同代最为杰出的电影制作人之一。然而,他的电影风格常常给人一种冷峻、功能性极强的印象,似乎缺乏情感上的温度。正如影评人理查德·布罗迪(Richard Brody)在《纽约客》对《奥本海默》影评中所提到的那样:“诺兰将他的镜头像拼图一样拼接,剔除了那些不协调的细节——无论是微妙的矛盾还是一些看似突兀的怪异之处——最终呈现出的,是一部更多需要解读而非体验的作品。”

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然而,在2014年的《星际穿越》(Interstellar)中,诺兰突破了这一局限。他成功地将冷峻的“拼图”式风格与深刻的情感表达融合,创造了一部震撼人心的科幻巨制。这部电影不仅以壮丽的视觉效果令人惊叹,还在情感层面上打动了观众,因此它在许多人眼中成为了诺兰的巅峰之作。令人称奇的是,尽管其强调科学准确性,但依然能够引发深刻的情感共鸣。

星际穿越》中的科学元素与诺兰对科学现实主义的追求,虽然看似限制了影片的创意发挥,但实际上却赋予了影片许多令人难以忘怀的奇观。从波涛汹涌的米勒星球到虚构的超大质量黑洞“卡冈图雅”,这些情节虽然在表面上显得奇幻,实际上却根植于真实的科学原理。那么,《星际穿越》究竟有多么准确呢?答案是,极其准确。

大多数诺兰的影迷应该都知道,影片的科学顾问是诺贝尔奖得主基普·索恩(Kip Thorne)。然而,许多人可能并不知道,索恩为电影投入了多少精力。尽管诺兰的电影创作充满宏大构想,但索恩的参与确保了电影的科学严谨性。比如,在《星谈》(StarTalk)节目中,主持人试图考验索恩对电影中科学问题的解释,结果这位物理学家每一个问题都能答得出乎意料的从容。

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星际穿越》本身的设定是建立在科学可能性的基础上的。影片讲述了人类因作物枯萎病即将面临地球灭绝的危机,并寻找可供人类生存的新星球。为此,约瑟夫·库珀(由马修·麦康纳饰演)开始了宇宙探险。正如泰森对索恩所言:“与其说寻找一个新地球,倒不如说让生物学家发明一种能拯救作物的血清更具挑战性。”索恩的回答是,影片制作团队已经召集了许多顶尖生物学家进行过讨论,三四个小时的辩论后,结论是,虽然这类作物枯萎病在历史上从未见过,但并不能排除这种现象的可能性。由此,影片对这一前提的处理显示了诺兰和他的团队对科学严谨性的重视,确保了影片的设定与现实之间的联系。

而影片中更具科幻色彩的元素,例如米勒星球上巨大的海啸,则源自真实的科学原理。米勒星球环绕着黑洞“卡冈图雅”运行,当库珀和他的船员登陆该星球时,海浪的巨大规模几乎让他们措手不及。虽然我们在地球上从未见过如此庞大的海浪,但它并非凭空捏造,而是基于科学家约翰·斯科特·罗素于1834年发现的孤立波理论。虽然电影中的海浪规模有所夸张,但这一元素依然牢牢根植于科学现实中。

除了海浪,影片还呈现了米勒星球上极端的时间膨胀现象。根据影片的设定,在该星球上的1小时相当于“永恒号”飞船上的7年。这一现象同样有科学依据。基普·索恩通过计算发现,在影片要求的情况下,确实存在一种行星可以靠近黑洞而不被吞噬的情况。由于黑洞的强大引力,导致了米勒星球上的时间膨胀现象,使得星球的时间流速与飞船之间产生了巨大的差异。

至于黑洞本身,《星际穿越》在影片中所描绘的“巨人”(Gargantua)黑洞的外观,竟然在电影上映5年后得到了现实中的验证。2019年,《纽约时报》发布了首张黑洞照片,它的外观与诺兰和索恩在电影中的预测几乎一模一样。诺兰甚至在看到照片发布后,特地给索恩打电话,感慨道:“幸好你是对的。”

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当然,影片中的一些情节,比如库珀进入黑洞的部分,仍然属于艺术性的夸张。尽管科学家们对跨越黑洞事件视界后的情景尚不确定,但这种处理方式展示了电影对于未知的探索精神。

此外,《星际穿越》中所使用的圆柱形宇宙飞船,其设计灵感来源于物理学家杰拉德·K·奥尼尔(Gerard K. O'Neill)的真实构想。虽然对于虫洞的描绘并不完全准确,但影片仍然在很大程度上依据了真实的科学知识,呈现了一些看似幻想但有科学依据的元素。

总的来说,《星际穿越》不仅仅是一部科幻电影,更是一部在科学真实度上颇为出色的作品。这些科学上的精准与创意的结合,正是影片能够打破诺兰一贯的冷峻风格,触动人心的原因所在。

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