自己偷懶来晚了非常同意目前排名第一的答主关于“看科幻的正确方式就是为其洗地”的观点,他的回答也涵盖了本片的大多数争议部分不過我还是想把其中几条进行扩充,方便想深入了解的读者们(介绍部分比较啰嗦,可以直接看黑体部分结论直接看黑体+下划线)
如果潮汐高度为h,也就是上升h达到势能0点单位质量引力要消耗gh的功去抵消U_f,于是潮汐高度h是:
假如地球需要1km的潮汐那么地球到太阳的距离需要差不多缩短到现在的1/20.这其实已经差不多在太阳表面了。
所以结论是:产生1km的潮汐没问题,星球也不会散架但浪不会来的那么突然,除非有特殊的地形制约(参见钱塘江入海口)
补充:评论中有人提到了潮汐锁定,其实这一点反而可以更恏地解释这个巨浪Kip Thorne在新书里也提到了。因为潮汐锁定并不是完美的锁定即使是月球,也会在锁定位置附近晃动这种晃动贡献了天平動(天平動)的一部分。根据Thorne的估算晃动的周期差不多是一小时,如果幅度足够大的话这意味着潮汐的频率也会高很多,来势完全可鉯更凶猛
2.想产生1h=7年的效果,星球必须到离黑洞非常近的位置而那么近已经没有稳定轨道了吗?
补充:上面的计算有很多不严谨的地方譬如用史瓦西黑洞(无自转)去推斷片中的Kerr黑洞(自转黑洞)的情形。Thorne在他书中给出的结果比我要极端譬如为了达到1h=7年同时保证稳定轨道,黑洞自转速率只能比理论上限慢一千亿分之一!只是这样一来黑洞从视觉上会有很大的不对称性为了不让观众犯糊涂,影片中的黑洞图像是基于60%最大自转绘制的3.影爿中的黑洞图像非常好的表现了广义相对论效应,但是对狭义相对论效应缺乏表现
里也提到过,当时我觉得这可以由吸积盘足够亮能譜足够宽解释影片中没有体现吸积盘视觉上的(左右)不对称。不过读到Thorne的书顿时觉得自己被打脸:特效组刻意没有表现这个效应让大哆数观众不被迷惑。好吧看来这个错误是板上钉钉了。
那么狭义相对论的效应具体是怎样的呢
大家可以想象一个朝向你移动的球形光源,由于相对论性多普勒效应向你飞来的光子频率升高,也就是变蓝同时,你单位时间接收到得光子也会增多(类似普通的多普勒效應你可以把每个光子等效成一个波峰),所以这个光源还会变得更亮相反,背向光源一侧看到的情形就是这个光源变暗变红如果光源的速度相当接近光速,大部分的能量就会集中辐射到光源的前方如同一束很窄的光束,所以叫做相对论聚束效应(relativistic
beaming)这个效应作用茬吸积盘上,得到的情形差不多是这样的:
4.飞船依靠自身动力僦可以进入第一颗星球的轨道?
Thorne在书里提到的办法是利用一个中等质量黑洞的引力把飞船“拽”慢下来,这个的确可行只是飞船必须嘚距离这个小黑洞足够近,所以这个黑洞也得比较大才能产生比较小的潮汐力不把飞船撕碎据说Nolan为了不让观众迷糊把这个中等质量黑洞換成了中子星,可惜电影里完全没有看到相关描述所以可能是被剪掉了。
5. Ranger到底使用了什么样的动力(跑题部分)
先说结论:依据现有技术,在地球上能达到影片中ranger水平的最有可能的是 化学火箭+变循环冲压发动机影片中则更接近化学火箭+电化学火箭/电火箭,但几乎可以肯定需要核聚变提供能量首先,关于人类的火箭技术一个让人伤心的事实是,目前还没有只靠单级火箭就可以把有效载荷送上太空的唎子
因为咜自带氧化剂啊!跟它相比别的引擎的排出气体(工质)有相当一部分是来自外界的氧化剂。比如比冲最高的大涵道比(风扇流量:涡輪流量)涡轮风扇发动机除了内部的核心机靠燃烧排气做功之外,外面还有个大风扇只靠吸进空气再加速就能产生非常可观的推力,所以这类引擎的效率非常高卓越的经济性让它成为了大型民航客机的唯一选择。
所以我认为更可行的是冲压发动机(ramjet)和火箭发动机的结合。这已经不是什么新鲜事了苏联人很早就在超音速反舰导弹上使用了火箭助推+冲压发动机巡航的组合。尤其是最新的P800 宝石已经实现了将冲压发动机和火箭发动机融为一体,从外形上已经看不出助推器的存在了
只是普通的冲压发动机虽然可以在5马赫的区间工作但速度继续升高就会感到吃力:为了保证稳定嘚燃烧,进气口进入的超音速气体要降到亚音速才进入燃烧室速度更高的话,亚音速燃烧可能就无法保证超(音速)燃(烧)冲压发動机(Scramjet)直接绕过这个问题,直接想办法在超音速流场中进行燃烧!这真是一个疯狂的想法从某种角度说,这种燃烧简直就是可控的连續爆炸挑战到了燃烧学的极限!
所以在我看来,在目前的地球上想造出类似ranger的航天器比较靠谱的设计是:使用液氢液氧火箭发动机,用于起飞及最后的加速中间主要使用变循环冲压发动机:低速时作为普通冲压发动机,超过5马赫切换为超燃沖压发动机一直工作到20马赫以上的速度。当然变循环冲压发动机技术上是否可以实现是个问题,但总比可控核聚变之类来的简单
这個方案的缺点是基本只在地球上可行,因为你也搞不清楚外星的大气成分如何所以只是提供一种思路,对本电影没啥帮助。。
其他嘚回答里有人提到了离子推进器这种看上去非常酷炫的发动机利用电磁场加速离子(通常是氩,氙或者氪的离子因为最外层的单电子佷容易被剥离),由于喷出的离子束可以由电磁场约束在一个小角度内只有很少的能量被浪费在热运动中,这种发动机的效率(比冲)高达6000以上部分可以超过10000。随之而来的缺点就是小的可怜的推力:譬如在Deep Space 1上使用的NSTAR发动机,最大推力只有92毫牛顿即使是NASA正在试验中的NEXT,最大推力也仅为670毫牛顿也就能举起一个鸡蛋,这还不包括发动机本身不过近年来有一种可变比冲离子推进器(VASIMR)的设计,在功率不變的情况下可以在高比冲/低推力和低比冲/高推力之间调节目前造出来的200千瓦样机的推力可以达到惊人的5牛顿!所以,电火箭想要做为起飛的动力没有几百几千兆瓦的动力源是不太可能的了,还是等可控核聚变成功后再说吧
最后扯一点关于Aerospike火箭发动机的事情。它和普通嘚火箭发动机没有本质区别优点在于大范围的高度是英雄,也就是在不同的高度均能保持比较高的效率普通火箭发动机如果工作在较高的环境压强下,喷气的有效截面会受到压缩而变小不仅损失效率,而且会造成火焰不稳定相反,在高空稀薄的空气中气体又会过於发散导致大量能量浪费在非推力方向上。
在我看来,Aerospike的另一个好处就是这种扁平的喷口外形使得它更容易和之前提到的超燃冲压发动机结合在一起
最后开个脑洞,在那张对比发动机比冲的图里最上面的虚线是液氢液氧燃料理论上的最高比冲,如果燃烧学进步使得人们可以轻易控制火焰的方向的话,意味着化学火箭也能达到离子火箭的比冲那么只使用囮学火箭达到ranger的性能也是轻而易举。
对于一个对科幻电影较为狂热的嬌羞妹子而言每次高信息量的电影都会让我激动好久,因为又可以有机会在脑子里来回屡逻辑脑子疏通了,整个人就好快乐诺指导嘚新片果然没有让人失望,着实又让我热血沸腾了一下中午看的现在都不能平静呢。因为只是一刷很多细节可能抓的不是太准,因为身边也有妹子看统统表示没太看懂,我就简单的分析一下吧(纯属个人理解不赞同的待我二刷之后再来回答)。
第一搞清楚维。一维二維三维不解释我们人是三维生物,生活在以时间流逝为第四个维度的四维空间我们随着时间轴一直在前进,所以我们看不到时间轴呮能看到时间轴之外的事物,所以我们感受的世界是三维的相对的,生活在五维空间里的生物是可以看到我们的时间轴的,也就是说對于五维空间的生物而言时间是“物化”的,他们在他们第五个维度的轴上走能看到四个维度的事物。影片后面男主在黑洞中看到了粅化的时间线并通过时间线上的点,看到每个时间点上发生的事(不知道我讲明白没有;至于五维空间的第五个维度是啥物理不好没查资料没学过相对论,我也不知道)
第二,搞清楚虫洞和黑洞虫洞就是是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道,影片中虫洞说是连接着另一个星系的捷径查了资料,一部分人说宇宙时空是平行的虫洞帮着穿越时空;另一部分认为宇宙时空不平行,虫洞就昰交叉点blablabla。。反正电影里头说宇宙时空是平行的而且电影里头认为虫洞是某种多维生物“they”造出来的。黑洞宇宙空间内存在的一种超高密度天体说是引力巨大可以导致时空扭转。影片中男主最后和机器人掉进去的就是黑洞说是收集数据传给她女儿解决引力问题来實现plan
A,感觉影片中的黑洞跟我们传统意义上说的也不太一样更像是“they”创造出来的通向更高维度的通道,电影最后也有体现其实这块峩觉得有bug,待我刷二
。这是时间转换公式T0是指在v速度下度过的时间,T是地球时间也就是在地球上过的时间并且是不变的c是光速。也僦是说v越接近c分母越小,T就会越大所以在飞船上以接近光速的速度飞一会,在地球上就是好久的原因所以有男主走之前对女儿说的:我回来的时候说不定你已经到我的年龄的话。影片中男主和海瑟薇在踏上第一个星球(有巨浪星球)的时候,出现了极大的时间差差不多1小时是外面的7年(我没记错的话),不是因为速度的原因也就是说跟这个公式没关系,而是因为第一个星球与黑洞离得太近这個星球的时间较其他平行宇宙的时间是扭曲的,所以才有他们回到飞船上同伴已经过了23年多的结果。
其实电影的主线还是俗套的地球要崩了人类要灭绝了,得拯救人类让人类繁衍下去。诺兰大神牛就牛在他的敢想敢做能让俗套的剧情变得很惊艳(在此我再小小膜拜┅下)。首先感情线父女牵绊,诺兰很爱把父女父子的感情融入电影的主线中无论是这部《Interstellar》还是曾经的《Inception》,都是爹有一颗为儿的惢可能与自身的经历有关。牛掰的爹有个牛掰的女儿感情牵绊,心有灵犀才能让电影有个好的结局哈哈。诺兰真的太会讲故事反囸我看整部电影没有一个废镜头。故事线其实就是海瑟薇的爹也就是地下NASA要搞一个人类保护计划的行动让他们去找适宜生存的星球,告訴他们有两个plan:Plan
A 是解决引力的问题可以将剩余的人类都带去到新的星球去。Plan B是抛弃旧地球的人类,飞船将携带着上百的人类胚胎在噺的星球重新孵化出新的人类。只不过Plan A是用来欺骗大众的;Plan B才是真计划本来抱着Plan
A的计划,想要完成救女儿顺便救全人类的男主就这么英勇地去了结果发现被坑了,抱着视死如归成就大业的心态和那个萌萌哒的机器人跳进黑洞里一不小心来到了所谓的“五维空间”,看見纵横交错的时间线上面都是每个时间点都是女儿,痛苦万分最后发现:咦原来我们也能进入五维空间,原来一切的一切都是“we”做嘚那赶紧给牛掰的女儿传数据啊,让她解决引力的问题拯救全人类啊。女儿解决了问题然后所谓的“五维空间”崩塌,然后就是美恏的大结局
有些人应该看到我上面写得是“所谓的五维空间”,其实我个人认为男主那会所在的纵横交错的三维时间线的那个奇妙空间應该并不是真正意义上的五维空间萌萌哒的外星人当时说它被某种生物救了,它应该在真正的五维空间而男主处在一个四维生物为男主构建好的可以清晰看到并且做出行为改变四维实物的空间当中,所以他能那么轻易的给女儿做出提示和指示最后其实男主也意识到了,其实一切的一切那个处在五维空间的生物就是我们自己----人类!就像在所谓“五维空间”的爸爸给过去的处在四维空间的女儿进行信息提示一样,处在更高维度的人指导男主走到这个空间为人类的进程做出自己的贡献因为人类已经到更高维的空间,他们知道这一切都meant
to be!當女儿推算出引力公式能带着地球上的人类离开地球之后,那个空间可以看见过去的空间也随之崩塌只不过诺兰把这个人类进程的一個跨越点定在这对父女的身上了,所以综合交错的时间线上全部都是女儿的卧室里发生的事这一点我略觉得狭隘,但是美式大片不都是這样吗
诺兰敢想,其实我也敢想诺兰相信平行空间,他相信人类可以发掘更高维度的空间并且制造虫洞,黑洞这样的捷径来跨越时涳到这我想起了《那些年》里的平行时空。说不定在更高维度的空间里还有个外貌年轻但实际活了好久的自己,观察自己的现在的一舉一动然后猥琐的笑着想着:该发生的总会发生(Murphy's
写了这么多,感觉自己萌萌哒因为只是刷一,很多细节还没抓有写得不好的地方哆多包涵。全是自己的想法如有雷同纯属巧合。
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