诺兰《星际穿越》中有哪些科学上的错误 2014 年的电影《星际穿越》中有哪些科学上的错误

作者&投稿:智咽 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
1、粮食危机存疑问
影片开头,全球的农作物都遭到枯萎病袭击而死亡。但“枯萎病”并不是一种病,而是一个门类,是形形色色植物病的统称,片中却暗示为同一种病原像连环杀手一样依次猎杀农作物,其中玉米抗病力最强也缺乏说服力。影片结尾,人类在太空重新种植庄稼,但假如真是病原体作祟,上了太空又如何摆脱。不妨假设是重力、真空、辐射等异地环境杀死了病原体,那么问题仍然存在:既然宇航局能星际远航,为什么早不尝试在近地轨道培育庄稼呢,虽然对改善环境无益,至少能解决饥饿问题吧。此外,如果小麦早就灭绝了,那么主角和父亲喝的啤酒要么过了保质期很久的,要么是我们没喝过的玉米啤酒呢,可是在全球粮食危机的情况下,把玉米拿来酿酒也是够奢侈的。
2、宇航局是富还是穷
在人们生生不息的年代,美国政府给宇航局的拨款少得可怜,直到生态崩溃、人类濒临灭绝的当儿,才突然变出千百倍的经费,供他们建造几十艘大飞船,且不说从哪儿能瞒天过海筹到这么大一笔钱,光是这行事逻辑也令人费解。新的宇航局规模更大,占用了北美防空司令部的旧址后隐蔽性也上一层楼,但明明有了钱和地盘,作风却更加抠门,比如把火箭发射台直接建造在办公室的隔壁,看那墙壁装饰和会议桌陈设,绝不是临时会议室吧。
3、飞船燃料舱去哪了
远征飞船永恒号的外观毫不符合空气动力学,这很适合太空航行,但最初把它从地面发射上去就成了大问题,即使拆散成单个舱体,也得额外建造发射船坞,既费钱耗能也不利于保密原则。网友也指出,以永恒号的庞大体积,停留在地球轨道一定会被民间天文观测者发现,当然,也许那时候人人都忙着种玉米了。永恒号没有明显的燃料舱,假定燃料舱和生活舱一样安置在外围,也同样令人疑惑——燃料舱又不需要人造重力,干嘛摆在外圈浪费能量呢,合理的设计应该把燃料放在中央。
4、土星航程不靠谱
片中从地球到达土星的时间估计是两年,这个数据是参考“新地平线”探测器所得,后者飞抵土星花了约两年四个月。但“新地平线”的目的地是冥王星,全速飞过土星无需减速,如果提前踩刹车的话,整趟旅程要耗费大约4.7年。而且几名主角在最后阶段仍在悠闲聊天,并没有全力以赴调节仪器以免偏离轨道的动作。理论上讲,不减速倒也可以,以高速一头栽进虫洞也能达到目的,但电影中飞船明明在靠近土星时仍然速度缓慢。
5、虫洞任我自来去
人类可以通过虫洞进行太空旅行,但仅仅是在理论上可行。根据广义相对论,如果没有特殊手段维持,虫洞的寿命接近无穷短,几乎是刚刚形成超时空隧道,就瞬间就断开,哪怕光也来不及通过。即使在五维空间技术的关照下,宇航员得以顺利进入,也必然会被其中奇点强大的引力撕碎。《星际穿越》的科学顾问基普·索恩也在影片配套书籍《星际穿越中的科学》中写道:“任何试图穿越(虫洞)的人或物都会在夹止过程中被毁灭。”虫洞对周边空间应该有强烈的引力效应,片中也没有特别展现。另外库伯本身就是一名宇航员,完全无需别人给他讲解虫洞原理,黑人宇航员专程拿出笔纸来演示,纯粹是说给观众听的,为了科普把剧情合理性也牺牲掉了。
6、行星系统猫腻多
航行的目的地是三颗围绕黑洞运行的宜居行星,已有天文学家指出,没有恒星,光和热是从哪里来的。好吧,也许来自黑洞周围的吸积盘,但吸积盘的物质通常也是从别的恒星吸来的,我们视野中仍找到任何毗邻的行星。再说,吸积盘的物质在不断往黑洞里掉,没有新物质补充,很快就会耗尽,所以那几颗宜居星球的“宜居寿命”也不会太长。退一步说,即使吸积盘足够温暖行星,可以替代恒星的作用,又产生新的悖论:如此能量充沛的吸积盘表面一定像太阳一样炙热,库伯必须有超人的体格才能不被烤熟。
7、拜访外星太磨叽

令人哭笑不得的是,当船员穿越虫洞后,明明燃料匮乏,却要亲自前往各大星球,还对拜访顺序做了一番讨论。现实科学家才不会那么墨迹,架个望远镜观察一下大气层光谱,利用光谱学,就能快速高效地决定哪些星球更适合人类居住,这套方法在天文界早已用了几十年。即便永恒号上并没有搭载望远镜,在着陆前派个探测器先作考察,或者让机器人驾驶飞船盘旋几圈,也能避免盲目登陆后的惨剧。话说回来,这么做的话,那几场扣人心弦的惊险段落就胎死腹中了,毕竟科学和商业无法兼顾。
8、滔天巨浪从何来
宇航员降落在第一颗行星,脚下是齐膝深的海水,山峰高的滔天巨浪周期性来袭。关于巨浪影片并没有给出解释,最合理的可能是黑洞引发的潮汐力所致。但是行星距离黑洞这么近,恐怕早被潮汐锁定了,有一面永远向着黑洞,这意味着会有巨大的海水鼓包出现在正对和背向黑洞的两个方向,鼓包相对行星表面是静止的,不该会有巨浪。就算由于时间稀释,潮汐还没锁定,引力产生的效果也不该是片中这样海啸式的。海啸源于地壳变动,没有哪种海啸会有如此精确的周期。
9、时间稀释有悖论
海浪行星距离黑洞很近,以至于出现了强烈的时间稀释,地表一小时等于地球上七年。这一设定本身就存在争议,很多物理学家认为,在这个距离上,黑洞的潮汐力应该足以将行星解体。而且由于因为两者时间尺度不同,空间站是无法收到行星表面发出的信号的,即使最原始的电磁波信号,也会被拉伸成无法识别的噪音。这一点其他人或许不懂,但那位钻研了20多年黑洞的黑人船员,对此竟也没有表示疑议,着实令人费解。
10、科学家竟听风就是雨
第二颗行星上的冰冻云也是想象的产物,别看云的体积很大,内部含水量相当低,真遇上超低温,冻起来也只会变成一堆冰雹落地,不会冻成一整块,更不会被飞船一刮擦就冰屑飞溅。曼恩博士说低处的第二地表温暖又富含氧气,如此鬼话丝毫经不起推敲,在光照不到的地方,只能依靠行星内部发热,才能抵消外头的寒冷,库伯一行理应先查探火山的踪迹,而不是被蒙在鼓里,亲自前往。至于被布兰德当做殖民地的第三颗行星,距离吸积盘比冰冻星更远,气候也该更酷寒凛冽,怎么反倒能建立殖民地了。
11、马特·达蒙肿么了
先遣部队之一曼恩博士(马特·达蒙饰)发现自己抵达的星球不宜居住后,本着生存的强烈渴望,抛弃了科学家的良知搞起学术造假,破坏机器人销毁证据,以骗取其他人的救援。到这里一切都无可厚非,但他之后的行为则难以理喻:既然已经得救,老实坦白就行了,难道队友会因此加害于他吗。苏醒(微博)后,无论想继续B计划还是回到地球,他都有充足的条件,却打着拯救人类的旗号杀光队友,之后又在飞船对接时像个门外汉一样自寻死路。对此我们只能理解为,作为首批探险者中的唯一幸存者,曼恩博士被寂寞和恐惧折磨成了疯子,失去了理智思考的能力。
12、黑洞模型有瑕疵

影片对黑洞的视觉呈现是一圈流转光轮环绕在暗黑的深渊周围。这个由基普·索恩亲自建模的黑洞,无论在电影还是科学界,都堪称有史以来最精确的模拟,但仍留下了疏忽。吸积盘为了不掉进黑洞,必须绕黑洞超高速旋转,考虑多普勒和相对论性射束,在宇航员看来,向他们飞来的物质看起来应该亮而更蓝,离他们而去的应该暗而更红,这导致吸积盘应该色彩斑斓。而片中的大光轮是明亮的一圈,并没有显著的颜色变化。也许索恩清楚,观众总是青睐对称画面的美感,所以故意放水为视觉添彩吧。
13、黑洞生存仍是谜
科学家无法理解引力和量子机制如何共同作用,他们提出的解决办法是派一个机器人下到黑洞,送回量子数据。这一设定没有任何科学依据,影片也信心不足地解释为主角在一切尽失、希望渺茫之下的最后一搏。库伯闯入黑洞,来到奇异的五维空间所在,他如何能活下来令人迷惑。首先,与黑洞的亲密接触,足够伽马射线把他烤熟一百次,即使过得了这一关,也会被潮汐力扯成意大利面条。我们只能相信是五维空间的未来人暗中提供了屏障。
14、摩斯密码太逆天
通过五维空间的时空管道,库伯通过操纵手表指针,向女儿发送了一串量子数据,从而改变了地球的命运。然而通过单纯的摩斯码,只能传递一个数字,在黑洞中观测到的奇点数据肯定不止简单的纯数字,如何解码如何变成公式使用?
15、吃饭问题还是没解决
电影一开始就认定在地球上无法解决粮食问题,所以一群饥饿的人想法去茫茫宇宙寻找食物,最终他们也确实在土星空间站种出了粮食。既然从头到尾是解决吃的问题,无论计划A还是B,那些探索者到达潜在星球后,需考察的除了能否住人之外,更重要的是能否种出农作物。但影片中他们并没有讨论粮食问题,更没有在三个星球上进行任何种植实验。到底解出重力方程和挽救农作物有何关联呢,对于这个故事最大的前提、人类存亡最大的疑问,影片疏于交代。

《星际穿越》中有哪些科学上的错误~

其实星际穿越还是比较硬的。而且用的本身就是科学上的一些还处于理论争议阶段的理论,比如维度,黑洞。黑洞理论光现实科学界就有多种理论。诺兰的科学顾问小组还是很牛的,比如黑洞的视觉效果,很多人觉得不对,黑洞不是无法有光线逃脱,为啥能被看到样子。但实际上片中所用的正是一个物理学家使用计算机模拟出的黑洞的想象图,是目前科学界认可度很高的一种。你可以去豆瓣看达人的一些物理学知识的帖子,基本上观众大量质疑的地方在物理学上都能有所解释。

文科生篇
槽主:果壳网
1、如果玉米真的是美国最后的农作物,那么Cooper(马修·麦康纳饰)一口一口地灌啤酒,酿酒用的小麦从哪里来?

桌面上的面包也是玉米面么?

2、NASA抓到闯入者Cooper,一开始还敌意满满的质问你怎么进来的,才不到一个小时就把自己的老底全抖出来,还非常诚恳地邀请对方来一场说走就走的旅行。

拯救世界的重任就这么寄托在一个随机出现的人身上?

3、掉落的书传递出摩斯密码:“Stay”(留下)。这个人,是未来的Cooper,那他是在叫谁“留下”?显然不是他自己,如果他留下,飞船就上不了天,地球注定毁灭。而如果是在叫女儿留下,那么,留在哪里?

4、在Cooper(马修·麦康纳饰)一行人飞临土星准备进入虫洞之时,Romilly(大卫·吉雅西饰)突然拿起纸笔绘声绘色的给Cooper讲“虫洞是什么”,那段台词几乎与你在百度百科搜到的“虫洞”第一段科普内容差不多。作为一个拥有丰富经验的宇航员和工程师,居然在临进虫洞时还不知道百科上的基本常识。

Romilly关于虫洞的解释,其实是说给观众听的

5、驾驶员为什么不是无人的,搞那么多重型设备,就是给宇航员和家人聊聊视频?

6、Mann(马特·达蒙饰)在没有完美对接的情况下想要强行进入机舱导致身亡,这对于Mann这样一个优秀的宇航员来说绝对是不可饶恕的低级失误。

7、Cooper明显误读牛顿第三定律,多级火箭抛掉“死重”和牛顿第三定律关系不是很大,同速运动的物体分离对速度和加速度没啥影响。

8、黑板上的公式真的是教科书上的广义相对论公式,科学极客看了肯定心中暗爽,但是除了大学课堂上,应该没有别的场合需要把基本公式在黑板上写一遍吧。


9、安妮·海瑟薇饰演的角色Brand,携带着上百的人类胚胎,在新的星球重新孵化出新的人类。但要让她独自同时养活上百个孩子,看起来是不太可能的。而且,在这部片中她屡次表现的非专业素养,让人怀疑,她的宇航员身份是靠她爹地拿到的。

这妞屡屡犯低级失误,未免太,不,专,业


理科生篇槽主:
菲尔·普莱特(Phil Plait),天文学家,著名天文博客“糟糕天文学”博主
1、“电影里NASA已经几十年没有拿到像样的资金了,他们怎么就能发射几十艘载人飞船呢?每艘恐怕花费得上千亿美元吧。而且不可思议的是,这些飞船都是从紧贴办公楼的一个地下竖井发射出来的。我们不清楚为啥飞船一定要载人而不能全自动操控,也不清楚为什么传回来的数据只能是低带宽的、没多少信息”

2、“其中一颗行星距离黑洞很近,以至于出现了强烈的时间扭曲,表面一小时等于地球上七年。我认识的好几个天体物理学家都认为在这个距离上,黑洞的潮汐力应该足以摧毁行星。“

行星离黑洞那么近为什么不被吃掉?

3、“船员在这颗行星表面发现了周期性的滔天巨浪,大浪并没有得到解释,想来是黑洞引发的潮汐力吧——但是距离黑洞这么近,这颗行星恐怕早该被潮汐锁定了,一 面永远面向黑洞。这意味着会有巨大的海水鼓包出现在正对黑洞和背向黑洞的两个方向,但是这俩鼓包相对行星表面是不会移动的,所以也不该有浪。”

反正就是说,解释不了“浪”是怎么来的

槽主:罗伯托·特罗塔(Roberto Trotta),天体物理学家,伦敦帝国学院高级讲师
4、“主要太空船坚忍号(Endurance)的设定相当不错。但我要批评一点:看不见燃料箱。要进行星际太空旅行,你需要大量的燃料,飞船一大部分质量都应该被燃料占据才对,难以想象坚忍号要用什么样的方式推进。这个问题在他们抵达土星的时候就非常明显了:怎么减速?你得在飞船前面装一个大火箭,和你开始用 来加速的火箭一样大才行。电影里那点儿反推火箭实在是太小了。

环形太空船挺帅挺专业的,就是看不见燃料箱

5、两年时间抵达土星在我看来似乎……短了一点儿。如果使用燃料效率最高的办法抵达,那么会花大约4.7年,还得是在行星排列在最佳位置的时候。如果你想在土星停一下,花的时间就要多很多,因为你得踩刹车才能入轨。

6、“黑洞的视觉效果呈现——一团发光物质围绕着它,并逐渐被引力吞掉——是相当合理的。但是如果你进入了这个区域,那你要么会被灼热的伽马辐射杀死,要么会 被引力撕开。离黑洞非常近的时候,你脚底的引力会比头顶的大很多,所以你会变成意大利面条——被撕扯成细细的一条物质。

黑洞看上去也相当合理,就是过分温柔了,没有把人拉成面条。

7、电影解决引力和量子机制如何共同作用这个问题的办法太过粗暴,不过是派一个机器人下到黑洞那边去送回‘量子数据’——就这么简单?这讲不通啊。

槽主:罗伯特·奈耶(Robert Naeye),天文学家,《天空和望远镜》杂志总编
8、“科学方面我最大的意见是当船员抵达其他星系的时候。明明没有足够的燃料拜访所有行星,却要肉身亲自前往。现实中,未来的宇航员会先架起望远镜,从远处研 究行星大气。使用光谱学,他们能快速而高效低决定哪些星球的环境更适合人类居住。如果库帕的船员在太空船上架设一台类似望远镜,他们就不必浪费时间在头两 个星球上了。当然,省去了登陆也就意味着失去了剧情最富戏剧性的几个瞬间……

该去哪不是吵出来的,学会用科学的手段办事啊三个“傻瓜”

9、“电影制作者花了很大的工夫渲染出科学上准确的黑洞,包括光的弯曲。但是他们好像忽略了多普勒效应和相对论性射束效应。吸积盘快速环绕着黑洞旋转,其中总会有些面向观察者飞来、另一些远离观察者而去,飞来的那些物质看起来应该更蓝也更亮才对。而且虽然电影展现了明亮的吸积盘,可是这些被吸过来的物质却没有 显而易见的来源(比如附近的恒星)。”

看不懂,只能贴图...

当然,即使难免有些漏洞,但《星际穿越》依旧是一部佳作,诺兰的又一部佳作~

《星际穿越》涉及哪些科学知识?
答:一、黑洞:黑洞一种不会向外界发射或反射任何光线的物质,一切物体接近黑洞都会被吞噬包括光,因此人们无法看见它。二、虫洞:虫洞是在1930年由爱因斯坦和纳森·罗森假设提出的,认为虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道(白洞与黑洞),认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。按照...

诺兰《星际穿越》中有哪些科学上的错误
答:理论上讲,不减速倒也可以,以高速一头栽进虫洞也能达到目的,但电影中飞船明明在靠近土星时仍然速度缓慢。5、虫洞任我自来去人类可以通过虫洞进行太空旅行,但仅仅是在理论上可行。根据广义相对论,如果没有特殊手段维持,虫洞的寿命接近无穷短,几乎是刚刚形成超时空隧道,就瞬间就断开,哪怕光也来不及通过。即使在五维空...

星际穿越中里面的很多涉及很多科学原理,比如说谈攻效应什么的归纳一下...
答:1. 重力异常:在《星际穿越》中,重力异常导致了地球上的导航系统出现故障,如军方的无人机和库珀家的无人收割机。这种异常可能与地球质量分布不均匀有关,影响了地球表面的重力场。这种现象在现实中称为重力异常,是地球形状和内部结构研究的重要指标,也是太空飞行器轨道修正的关键数据来源。2. 黑洞:...

诺兰《星际穿越》中有哪些科学上的错误
答:从牛顿力学上讲,这个没有理由。根据经典力学,一个自由落体如果简单地在轨道上分离成两半,是不会获得额外能量的;除非是一半质量把另外一半的质量狠狠地“蹬开”以获取额外的冲量,但电影里显然没有这么做,Cooper和TARS的飞船只是简单地被“脱开”而已。当然了,在黑洞附近牛顿力学显然不适用了。我们已...

2014 年的电影《星际穿越》中有哪些科学上的错误
答:由于时间膨胀,《星际穿越》中的“坚韧”号船员衰老速度比地球上的人慢。这种现象符合爱因斯坦提出的理论。根据爱因斯坦的理论,当人以接近光速的速度移动时,时间便会变慢。在地球上,科学家已经通过实验证明了这种理论。巴斯托:“这种现象已经得到验证。根据爱因斯坦提出的狭义相对论,以不同速度移动的物体...

《星际穿越》涉及哪些科学知识?
答:《星际穿越》涉及的科学知识包括:黑洞:黑洞是一种不会向外界发射或反射任何光线的物质,所有接近黑洞的物体都会被吞噬,包括光线本身,因此人类无法直接观察到黑洞。虫洞:虫洞是在1930年由爱因斯坦和纳森·罗森提出的假设,认为虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞的概念涉及空间和时间...

星际穿越的物理学:二次上映,到底有多少科学性,BUG在哪里?
答:1. 导演诺兰与科学顾问基普·索恩 诺兰导演以其独特的艺术视角和精湛的技术水平著称,作品如《盗梦空间》和《记忆碎片》均广受好评。《星际穿越》中的科学顾问基普·索恩是一位杰出的理论物理学家,2017年因对引力波探测的贡献荣获诺贝尔物理学奖。他在引力理论和天体物理学领域有着深远的造诣,为电影...

星际穿越中的科学知识
答:《星际穿越》是一部2014年上映的科幻电影,由克里斯托弗·诺兰执导,马修·麦康纳和安妮·海瑟薇主演。电影基于物理学家基普·索恩的黑洞理论创作,通过震撼的视觉效果和深刻的主题探讨,获得了观众和评论家的广泛赞誉。电影在美国、英国和中国等地公映,并在2020年进行了重映。

2014 年的电影《星际穿越》中有哪些科学上的错误
答:8、“科学方面我最大的意见是当船员抵达其他星系的时候。明明没有足够的燃料拜访所有行星,却要肉身亲自前往。现实中,未来的宇航员会先架起望远镜,从远处研 究行星大气。使用光谱学,他们能快速而高效低决定哪些星球的环境更适合人类居住。如果库帕的船员在太空船上架设一台类似望远镜,他们就不必浪费时间...

星际穿越中提到的科学
答:《星际穿越》最出色之处在于:它前所未有地把科幻小说中的高度概念化的科幻构思和科学假说以视觉方式呈现出来,包括黑洞、虫洞、奇点、五维空间、时间膨胀与压缩(相对论)、全球食物危机、类地行星探索、深度休眠、墨菲定律等等。这个电影故事如果放到科幻小说中,可以说毫不新奇,甚至只及得上四五十年前的...