《星球穿越》中的"烧脑"科学

《星球穿越》中的"烧脑"科学

2014年11月，“烧脑”大片《星际穿越》在中国上映后票房一路飚红，引发影迷恶补物理的热潮。电影所描绘的情景令人神往：宇宙飞船穿越虫洞抵达另一个星系，又进入黑洞内部突破时间、空间的藩篱。然而也有科学家质疑影片内容的合理性，如至今还没有发现虫洞存在、人根本不能在引力场非常剧烈的黑洞中存活等。

不可否认的是，《星际穿越》想象力极其丰富，影片中的情景也并非不能实现。下面就一起看看《星际穿越》中哪些现象或技术是可能实现的吧。

低温冷冻休眠

可能性：将来或许有

剧情：宇航员可以进入休眠水床，并自行设定唤醒时间。

技术上的人类低温休眠，是指在极短的时间内将人体冷冻到-196℃，让细胞停止活动，以无限期地延长人类的生命周期。不过，目前人类仍无法做到这一点，尤其是在0℃到-60℃这个区间内，冷冻所产生的冰晶对人类细胞的破坏是致命的，而且水分的冷冻过程又会出现一个有悖于“热胀冷缩”的“热缩冷胀”物理过程。

但在不久的将来这一设想有可能成为现实。国内的一些医院已能将大脑放在-33℃的低温下，让患者冬眠后再实施脑手术。最近，日本科学家发现，一种水蛭在-196℃的液氮中依然能生存，这一发现可能有助于寻找冷冻保存人体器官的新方法。

时间膨胀

可能性：已验证

剧情：电影中，库珀和女科学家布兰德降落在绕着黑洞转的星球上，该星球上的1小时相当于地球上的7年。

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相对论——当人以接近光速的速度移动时，时间会变慢。在地球上，科学家已经通过实验证明了这种理论。

英国皇家天文学学会主席马丁·巴斯托说：“根据爱因斯坦提出的狭义相对论，以不同速度移动的物体经历的时间存在差异。例如，登上月球的宇航员移动速度超过地球上的任何人，他们的衰老速度略慢于地球上的任何人，但还没有达到显而易见的程度。”

吸积盘

可能性：确实有

剧情：电影中如同王冠般耀眼的环形结构是大家最关注的。这是黑洞周围的物质在引力作用下，落入黑洞的同时释放引力势能而产生的明亮结构——吸积盘。

近日，美国天文学家通过对76颗黑洞进行观察和测量发现，它们的磁场强度是地球磁场的一万倍。

活跃星系中心的超大质量黑洞，通常会产生喷流。在喷流形成和吸积盘物理学中，磁场可能也起了关键作用。科学家在银河系中心黑洞附近发现了一个动态磁场，如果这种现象是普遍的，且磁场能延伸到黑洞视界以外，吸积盘结构就会受到显著影响。

科学家观察到的超大质量黑洞喷出的气体证明了动态磁场的强度。这些气体喷射由磁场形成，并产生电磁波辐射。通过分析数据后绘制出不同波长的电磁波辐射图，然后根据不同辐射图之间喷射特征的变化，就能计算出黑洞附近的磁场强度。

《星际穿越》海报

结果表明，黑洞的磁场强度与医院里“核磁共振”中的磁场强度差不多——大约是地球磁场的一万倍。

枯萎病

可能性：危害显现

剧情：农作物患上了枯萎病，粮食紧缺，沙尘暴席卷全球，人类不得不向外太空寻求生存空间。

《星际穿越》的背景让电影科学顾问基普·索恩煞费苦心。作为物理学家，为了保证“植被大量枯萎”这一假设有科学依据，他请来加州理工学院的许多相关教授，其中包括1975年诺贝尔医学及生理学奖获得者戴维·巴尔的摩，组织了一次两个多小时的讨论会。

枯萎病亦称疫病，是由真菌或细菌引起的植物病害，症状包括严重的斑点、凋萎或叶、花、果、茎以及整株植物的死亡。目前防止枯萎病大多使用一些广谱抗菌类的农药。

专家们表示，虽然目前地球上不存在可以灭绝整个植物界的枯萎病，但假如有某种病原体专门“欺负”叶绿体，还是有可能的。

穿越星球

可能性：只是时间问题

剧情：《星际穿越》中有很多“脑洞大开”的情节。比如，主人公们进入一个全是水的星球，为了逃避如山川般的巨浪，他们飞离了星球。

未来，我们真的可以离开地球，进行星际穿越吗？目前，科学界认为平行宇宙是存在的。也许，在另外一个星球，还生活着一个一模一样的你，只是你自己没有发现而已。（据中新社、果壳网、新浪网）