AL123 星际穿越 ：电影背后的科学_AZW3_MOBI_EPUB_瑞克•爱德华兹
内容节选
回到过去 《回到未来》里哪个角色能让你产生共鸣？ 显然是布朗博士。他智慧过人又遭人误解。 说真的，哪个角色让你产生认同感？ 我告诉你了，是博士。 我再问你最后一次。你要实话实说。 好吧，是比夫。 要承认也不难，是吧？ 时间是个奇怪的东西。爱因斯坦（这里指的是科学家爱因斯坦，不是电影里的那条狗）的狭义和广义相对论，让我们对此深有体会。通过分析《星际穿越》，我们了解到，这两大理论都揭示出时间是可以被扭曲的，可以变慢也可以加快。 布朗博士一定会告诉你，先提出的是狭义相对论。这一理论在堪称爱因斯坦“奇迹年”的1905年被提出，那一年爱因斯坦发表了一系列举世震惊的论文，正是这些深奥的文章改变了我们对许多熟悉的物理学概念的看法。 狭义相对论的核心观点是光速恒定。什么意思呢？就是说如果有一辆车打着前灯经过你的身旁，以你为参照物，光线是以光速c运行的，而不是光速c加上车速。同样，如果车向反方向行驶，前灯的光线仍是以光速c向你接近，而不是光速c减去车速。 如果你觉得光速恒定原理听上去还不够惊世骇俗，那是因为你还没有弄懂个中含义。速度是单位时间内通过的路程。保持光速c恒定，实际就意味着会改变距离和时间这两个系数或其中的一个。爱因斯坦的宇宙观认为，测量好的时间长度和间隔会随着运动状态而变化。这观点实在够疯狂。 距离的问题相对比较枯燥。它是说如果瑞克像超人一样，以接近光速的姿态飞过迈克尔的身旁，迈克尔测量出的瑞克的身高（嗯，其实是长度），要比瑞克本人测出的身高矮得多。瑞克只有以40%的光速飞行，才能让迈克尔测出的身高和他自己测量的相同。瑞克当然会质疑这个结果，因为他自己测量的身高在任何情况下都是伟岸的1.96米。 我们承认，这的确有点离奇。但是把对飞行所用时间的测量结果与在经过地球的宇宙飞船上测量的数据相比较，会更让人称奇。 为了使宇宙的物理定律适用于所有观测者，在宇宙飞船上时间的流逝要比在地球上慢。无论你用什么方法测量，这点都是确定无疑的。假设瑞克待在地球上，而迈克尔乘坐宇宙飞船以接近光的速度冲向外太空，那么飞船上的钟走得比身处地球的瑞克手上的表要慢。但是情况还要更复杂，迈克尔的生物钟也比瑞克的要慢，这样他就衰老得比较慢。迈克尔都不会察觉到这一点——一切看起来都那么自然——但是如果他以99%的光速飞行18个月后重返地球，他俩之间原本10岁的年龄差就不存在了。 如果拘泥于科学原理，在现实中这么做是行不通的，毕竟要考虑加速、减速和旋转的因素，但是你大概能明白这意思。这种认为时间流逝是线性的、恒定不变的观念早已过时。 那么，爱因斯坦留下的这份财富该如何处置呢？嗯，只要一涉及狭义相对论，我们就束手束脚。我们所能做的是极速前进，把自己带入没有同行者的未来世界，就像时间旅行中迈克尔的年龄会变得和瑞克一样。 你的母亲…… 时间旅行会把情况变得错综复杂——有时候甚至会过于复杂。举个例子，《回到未来》能够开拍就实属不易。虽然像史蒂文·斯皮尔伯格这样的大咖都对鲍勃·盖尔、罗伯特·泽米吉斯写的剧本相当有兴趣，但是当初电影开拍的计划被搁置，显然是由各种原因造成的。迪士尼给出的理由相当特别：电影公司认为全片充斥着马蒂母亲恋上儿子的“不伦”情节。 不过在电影史上，《回到未来》并不是讲述时空旅行造成的遗传问题中最危险的一部。2014年的电影《前目的地》（由《千钧一发》中的伊桑·霍克主演）才当之无愧。片中的主角通过时间旅行创造了许多不同的身份，而且情节曲折离奇：他是自己的母亲、父亲、儿子和女儿……这种性别错乱的情节很酷，很有现代感，但实际上是根据罗伯特·海因莱恩1954年的短篇小说《你们这些回魂尸》改编的。当时有人觉得这部作品的尺度太大，它曾让《花花公子》的编辑感到恶心不安，以至于拒绝将其出版。 唯一真正实践过这一点的人只有宇航员。长时间生活在轨道上，需要达到绕着地球旋转的速度，这比在地球表面移动的速度快得多。比方说，在国际空间站待上6个月，与地球上的朋友相比，你就赢得了0.007秒的时间。若是在以每小时14000千米运行的GPS卫星上，你每天就能赢得几微秒的时间。目前为止的最高纪录是0.02秒，这项纪录是俄罗斯宇航员谢尔盖·克里卡列夫创造的。他在空间站待了803天，这足以成为他最棒的谈资。不过说实话，这点时间大概还不够他在酒吧喝酒的，是吧？ 在广义相对论的研究中，时间旅行的可能性更大。首先，在一个更强的引力场中，时间流逝得更慢。在地球上，就意味着你离地球的中心越远，衰老得越快。比如，住在摩天大楼顶楼的人会衰老得更快。其实，但凡长得高就会加速走向衰老。随着日子一天天过去，在两人都能活到八十岁的前提下，迈克尔会比瑞克多赢得五十亿分之一秒的时间。 不过公平地说，这点时间差造成的衰老，瑞克完全可以通过护肤保养来弥补，而且这点差异也不太可能让任何人回到未来。要想回到未来，你需要物理学家所......
- 扉页
- 页
- 目录
- 引言
- 1 火星救援
- 2 侏罗纪公园
- 3 星际穿越
- 4 人猿星球
- 5 回到未来
- 6 惊变28天
- 7 黑客帝国
- 8 千钧一发
- 9 机械姬
- 10 异形
- 致谢
