电影里的航天 | 虫洞—宇宙运输机

来源:作者:供图:时间:2017-03-15浏览:426

晓南:晓航,我又看了一遍《星际穿越》,真的特别好看。

晓航:这部电影的内容很精彩,你看懂了吗?

晓南:当然啦!那我考考你,你知道这里面都有哪些和航天有关的知识吗?

晓航:那等我先搭建完这个虫洞模型。

晓南:真厉害!



    在2014年底横空出世的科幻大片——《星际穿越》,刚一上映就在全球范围内掀起了一阵又一阵航天浪潮,无数畅想着遨游宇宙的科幻迷们纷纷跑进影院,去体验不一样的全新维度的空间(晓航当然也跟着去啦~)。

    《星际穿越》是由著名导演克里斯托弗·诺兰执导的一部原创科幻电影(是的,《盗梦空间》也是他拍的),由马修·麦康纳和安妮·海瑟薇所主演(男神女神!他俩也获得过奥斯卡小金人的哟)。该片主要讲述的是:在未来,随着地球自然环境的恶化,人类面临着无法生存的威胁,但科学家们在土星附近发现了一个虫洞,通过它可以打破人类的能力限制,到更遥远外太空寻找延续生命希望的机会。



    飞行员库珀(马修·麦康纳饰)带着他的一个探险小组,通过这个虫洞穿越到了太阳系之外,其目标是找到一颗适合人类移民的星球,但他们同样也着面临着前所未有的挑战。但是他们发现,在“卡冈图雅”(一个质量超级大的黑洞)边缘,那里的1小时相当于地球上的7年时间!!!这意味着即使探险小组的任务能够完成,但这对于地球上现在活着的人来说也已经是太晚了,库珀必须在与自己的儿女重逢以及拯救人类的未来之间做出抉择(他是否能够拯救全人类呢!!!大家去看电影一探究竟啦,哈哈哈哈哈)

    但是现在问题来了,这个所谓的“虫洞”到底是一个什么样东西呢?它为什么会有这么Bug的本事,能够在短时间内就可以把人类送出太阳系呢?又为什么在黑洞边缘的1小时等于地球上的7年呢?为什么为什么为什么……哇!哈哈哈,别急,晓航现在就带你去解开这些个谜团。

谜团重重的“虫洞”


    所谓“虫洞”,就是宇宙中可能存在的连结两个遥远时空的多维空间隧道,它是由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆在1916年首次提出,1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设得到的。简单的说,虫洞就像是一根吸管,可以把你从这运到很远很远的宇宙的另一头,是不是很厉害!但是,这也仅仅是科学上的推论,还没有得到确切的证据能够说明虫洞真实存在。



    就像图片上的那样,原本相距很远的两个空间,经由某种特定的方式连接在了一起,所以人类就可以在短时间内到达宇宙的另一头,实现超时空穿越。是不是很神奇呢!!!所以在座的各位科幻迷们可要好好地学习知识哦,没准将来证明虫洞存在的就是你!!!


时间膨胀

    

    影片中又说道,黑洞边缘的1小时等于地球上的7年,那么这又是为什么呢?按照爱因斯坦的广义相对论中的解释,在引力场中,时空的性质是由物体的“质量”分布决定的,物体“质量”的分布状况使时空性质变得不均匀,从而引起了时空的弯曲。大致上讲,物质密度越大的地方,曲率也就越大,也就是说“时空曲率”产生了引力,当光线经过一些“大质量”的天体时,它的路线是弯曲的,它将沿着“大质量”物体所形成的“时空曲面”前进,就像放在软床上的重球使床面弯曲一样(那么小编就在想,是不是体重比较大的同学,就自带吸拿取物的本领呢,嗯~值得深究一番)。 

    除此之外,根据的狭义相对论原理,物体的运动速度同样可以影响时间的快慢。例如,处于快速运动状态的表,与构造完全相同、指针在动但表壳本身却处于静止状态的表相比,快速运动表的指针转动得慢,也就是时间流逝得慢,专业的说法就是“时间膨胀”效应。

    简单的说就是,当你运动得非常快的时候(接近光速),你就会感觉到周围的事物都运动得很慢很慢。所以,要是你想要长寿的话,就赶紧去跑步吧,因为根据这个原理的话,你跑得越快就可以活得越久哦(所以有人去试试吗?)。

    好啦,电影毕竟还是电影,里面的很多东西在目前来说都还只是假设和猜想。但是,正是有了这些奇思妙想,我们人类才有了如今这样高度文明的社会。那么,在这个广袤无垠的宇宙之中,会不会也有另一个和我们一样,甚至是远超于我们认知范围的世界呢?别急,这里面的一切,都等着你来发现。


作者:唐升浩、袁萌萌

来源:航天学院科普团队

责任编辑:叶陈晖



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