星際啟示錄Interstellar
- Inscie_hk
- Apr 11, 2020
- 3 min read
[注意內含劇透] 星際啟示錄Interstellar係小編最鐘意嘅一套戲之一,除咗因為個故事吸引之外,戲入面當中所應用嘅科學原理亦都係當代電影之中最準確嘅。Interstellar之所以可以有準確嘅科學原理,當中嘅功臣莫過於現今其中一位最有影響力嘅天文物理學家Kip Throne,佢創造咗個背景並交咗比Christopher Nolan擇寫故事,之後拍成電影,而Throne就擔任電影製作嘅顧問。我地今次會講三個係戲入面最重要嘅元素,佢地嘅原理同埋點樣應用係電影裏面。 穿越蟲洞其實冇戲入面咁精彩? Interstellar故事提及某不知明外星/未來文明(Bulk Being),係土星創造咗一個蟲洞,而Cooper同其他太空人靠住呢個途徑前往一個新嘅宇宙領域。現實之中,早喺一百年前嘅愛因斯坦就率先利用重力場方程式(Einestin Gravitational Equation)去假設蟲洞嘅可能性,為日後人類對時空旅行嘅故事打好基礎。不過物理學家到而家都未能証明蟲洞存在與否,並且為科學界帶黎咗好多爭議。

Throne根據重力場方程式所形容嘅蟲洞現實上有可能出現嘅形象,為劇組嘅後期製作團隊提供模擬軟件,利用唔同嘅數學條件,例如蟲洞質量同半徑,創造出物理上準確而又顧及美學嘅蟲洞。然而Throne亦有提及Interstellar嘅穿越蟲洞嘅場景,畫面上呈現出太空船穿過一個奇怪嘅空間先去到另一邊,原來現實中如果我地要穿過蟲洞係一個非常沉悶嘅過程,所以劇組決定增添戲戲劇元素,成為戲內唯一唔符合物理現象嘅場景。

黑板上面嘅公式係真係啱嘅? 故事入面NASA嘅物理學家Murphy一直都研究點樣利用改變地球重力嘅方法,令大型太空站離開地球,係佢嘅office入面嘅黑板上面寫底咗好多算式,去嘗試破解重力嘅祕密。原來啲算式並唔係老吹,而係Throne根據重力場方程式而得出嘅結果。

故事入面亦都提及黑板上面有嘅方程式並唔足供令佢地達成目的,因為另有一半嘅答案存在喺黑洞之中。其實就算係現實中嘅物理學家,都相信黑洞裏面嘅奇異點(Singularity)遵守住量子重力(Quantum Gravity)嘅原則,而現實之中我地對量子重力嘅了解非常少,物理學家亦無從入手解決疑難。所以故事借助主角光環嘅力量(考慮到主角入咗黑洞都冇事),將黑洞裏面嘅資料傳遞比佢個女(NASA嘅科學家),令佢地可以大規模撤離地球。 拍黑洞拍到寫論文? 當主角穿過蟲洞抵達新嘅領域嘅時候,佢地前往米勒嘅行星(Miller’s Planet)去探索居住嘅可能性。而然米勒星其實好近黑洞,根據廣義相對論(General Relativity)指出,當你接近高質量嘅物體嘅時候,嗰個物體嘅引力場會造成時間膨脹(Time Dilation)。簡單啲黎講就係你所經歷嘅時間會比其他人慢,唔同質量影響之下,你嘅一分鐘可以係其他人嘅一個星期、一個月、一年、甚至係幾十年。係故事入面米勒星上嘅一個鐘就等同於地球嘅七年,係其中一個物理上正確嘅一個電影設定。

黑洞係電影入面有好多特寫,然而佢奇怪嘅形狀同我地係其他戲睇到嘅好唔一樣,不過實際上,Interstellar入面嘅黑洞亦都係由Throne特別製成嘅軟件嘅模擬畫面,係百分之百符合物理定律。之所以有一個咁奇怪嘅形狀,都係因為黑洞強大嘅引力場,將彎曲光線前進方向,令黑洞另外一邊嘅吸積盤(Accrection Disk)所䆁出嘅光線,圍繞過黑洞並抵達黑洞嘅前方。呢一個模擬軟件幫助咗2019年黑洞觀測嘅團隊,提供參考嘅數值;最後更加賦予靈感研究人員,令兩篇關於模擬軟件中嘅黑洞嘅論文得以出版。

科學角度嘅影評 Interstellar嘅故事當然吸引人,一個星際探險背景嘅電影講述主角二人嘅父女情,巧妙借助物理現象為故事提供轉折,實屬難得。而且電影對於人類未來嘅方向持樂觀態度,認為人類係探險者,離開地球係必然嘅事實。最令小編開心嘅係電影對於科學嘅嚴謹程度係電影界中前所未見,所提及嘅理論都係有根有據,係一個對愛因斯坦嘅重力場方程式同相對論致敬嘅電影,同時未世設定亦警惕人類應該更加愛護地球,昇華咗電影嘅中心思想。
Commentaires