诺兰《星际穿越》阅读理解
该片剧情将涉很多的科学概念,包括虫洞、黑洞理论、相对论,万有引力等等。
一、黑洞
基帕·索恩在「黑洞与时间弯曲」这本著作的开篇讲了一个一支太空探险队在太空中探索黑洞的经历,故事挺无趣的,基本上就是形象地说了现代科学家对黑洞的研究成果:
1.什么是黑洞
黑洞是空间中有着强大引力的超高密度的天体,假如太阳质量不变,大小却变成乒乓球那样,这就是太阳坍缩成了黑洞。
黑洞的特点就是有进无出,即:
①任何东西都可以掉进黑洞,黑洞外围有一层“事件视界”,任何东西只要过了这个“视界”,都要掉进黑洞。
②任何东西都不可能从黑洞里逃出来,包括光。
另外,因为没有光从黑洞逃出,故无法直接观测黑洞,但是从物体被黑洞吸入之前放出的紫外线、X射线等边缘信息可以获取黑洞的存在。
2.黑洞潮汐力
一只很大的飞船飞向一个天体,飞船头部距离天体比较近,受到的引力比较大,而尾部距离天体比较远,受到的引力比较小,头部和尾部的引力大小的差距,就会在飞船中间产生撕扯的拉力,这个拉力就是潮汐力。
如果天体是黑洞,质量非常大,飞船距离黑洞距离越小时,造成的引力差就会越大,这就是黑洞潮汐力。这个力甚至可以把飞船撕成碎片。飞船里的宇航员也同样会受到潮汐力的作用,
对于一般我们接触的物体,即使我们到达它的表面所产生的潮汐力也没有多大,但是,如果是黑洞这种超大质量超大密度的天体,则有可能产生很大的潮汐力将物体撕碎。
这个感觉很有可出现在电影剧情中。(其实第一个星球上的巨浪就是由黑洞巨大的潮汐力造成的。)
二、虫洞
下面就说说「黑洞与时间弯曲」的第十四章虫洞和时间机器这一章的内容:
首先,基帕·索恩说了一件他的趣事:
1985年,基帕·索恩接到多年老朋友卡尔·萨根的求助。卡尔写了一本科幻小说,希望把小说里的科学理论写的准确一点,想让基帕·索恩指点一下。基帕发现书中的女主角居然掉进黑洞然后时空穿越了,这是不可能发生的。于是基帕写信建议卡尔要依靠虫洞做星际旅行。卡尔欣然接受建议,那小说叫「Contact」。后来被拍成电影叫「超时空接触」,也是马修主演,评价很好。
然后基帕·索恩开始讲虫洞:
1.虫洞在哪里
关于虫洞有三种说法:
一是虫洞是宇宙中相距遥远的两点间的一条捷径,就是一个苹果,虫子沿着苹果表面走远了,可是如果虫子挖洞从苹果里面走就近多了,顾明思议,虫子为了抄近路而在苹果里挖的洞。
二是虫洞是连接黑洞和白洞或黑洞与黑洞的管道,故在黑洞里能找到虫洞。(白洞:黑洞死亡会变成一个白洞,喷射出之前黑洞吸入的物质)
三是虫洞是时空隧道,能进行时空旅行。
没人见过虫洞,有人说我们周围到处都是虫洞,又有人说黑洞里有虫洞,基帕·索恩在书里又说我们可以自己构建虫洞。
2.负能量物质
虫洞在某个时刻产生,短暂地打开,然后关闭、消失。从产生到消失,时间极短,短到没有事物能在这么短的时间内从一个洞口穿到它另一个洞口。所以我们能利用虫洞进行时空旅行前提是有办法使虫洞一直开着,不让它消失。
基帕·索恩觉得有某种奇异物能贯穿虫洞,使虫洞一直开着。这种奇异物和人类所见的任何物质都大不一样,它具有负能量。
要实现负能量其实并不难,参照系不同便可实现。在飞船以接近光速的速度接近虫洞时,虫洞周围的能量自然就成了负的。
故要进入虫洞,飞船的速度必须接近光速。
3.时间机器
假定我们能找到虫洞并且有某种负能量可以让它一直开着,那么虫洞就可以是一个时间机器。
飞船要进入虫洞,其速度要接近光速。
根据爱因斯坦的相对论原理,如果你在太空中的速度足够快,可以做到在太空中呆了几十天,地球上却已经过了几十年,做到古人所说的天上一天地上一年,即如果你2014年坐飞船接近光束进行时空旅行一个月后,回到地球,这时发现地球已经是2044年,这就实现了穿越到未来。
故我们可以猜想剧情,等主角们穿越到其他星际空间完成任务后,回到地球,他们的儿女都和主角们一样大年龄了。
目前的科学理论表明,回到过去是不能实现的。
4.母子怪圈
虽然回到过去没有科学依据支持,但科幻片毕竟是科幻的,所以出现回到过去的剧情也是有可能的。
这时就有一个每部有关穿越时空的科幻片都面临的问题:
假如我有时间机器(虫洞或者别的),我就能够回到过去母亲怀我之前把她杀死。此时,母亲死了,我就不会出世,那又怎么会有我穿越时空来杀母亲呢?这时就有这样一个矛盾出现了。
对于这个矛盾,有两种处理方法:
①因果循环观点:历史不可改变,我虽然想杀母亲,但会有外界因素使我不能成功。或者说,过去某时某人死了,我回到过去想救某人,会有其他因素阻止我救人,甚至我的出现就是那个人死的原因。
②平行宇宙观点:时空不是唯一存在的,而是有无数个时空平行的存在,它们彼此之间一般情况是无法产生联系的。这种观点普遍被人接受。那么我只是穿越到另一个平行宇宙,杀死了那一个时空的母亲,并不影响我穿越前那个宇宙的母亲。也就是说我只是穿越到别的时空去了一趟而已,而不是回到过去或未来,更无所谓改变历史。
星际穿越如果出现这种情况,诺兰会不会有什么不同于以上两种说法的新颖处理方法没有呢?
三、多维空间
上面的问题的答案是肯定的,新颖的处理方法就是运用五维空间。下面说说我所理解的多维空间。
一维空间是线,由点组成。
二维空间是面,由线组成。
三维空间是体,由面组成。人就是三维生物。
四维空间是时空,由体组成。即物体花费时间移动形成时空。如一个人由小孩变成大人,这是一个四维事件。
五维空间由时空组成,如小明长大成了厨师是一个时空,小明长大成了老师是一个时空,小明长大成了警察是一个时空等等,而且不但有小明还有小红、小白、小黑小黄等等等,把这些时空当成物体放在一个空间里成了五维空间。
六维空间是由五维空间组成的,七维空间是由六维空间组成的,八维空间是七维空间组成的,以此类推。
阅读下面的文字,完成l一3题。
好莱坞著名导演克里斯托弗·诺兰执导的科幻电影《星际穿越》,在全世界上映后迅速成为一部“现象级”电影,引发了人们探讨科幻电影乃至理论物理学的热潮。美国加州理工学院的天体物理学家肖恩·卡罗尔说,《星际穿越》上映后,就连在扑克牌桌旁边玩牌的陌生人都会过去找他询问有关虫洞和相对论的问题。观众对于其中涉及的有关物理学的疑问显然远远超过了对电影自身剧情的关注,这并不奇怪,因为这可能算得上是世界上第一部基本忠实地展现宇宙中各种奇妙的天体现象的电影,想要理解这部电影需要大量的物理学知识。
与好莱坞经常塑造出各种各样的超级英雄不同,在《星际穿越》中,最后是几位理论物理学家拯救了全人类。其实,电影中运用的主要的情节与场景,例如地球上发生了无法挽救的灾难而人类必须移民外星,驾驶飞船穿越虫洞、进入黑洞、探索地外行星,以及在极端情况下人性的改变……这些桥段在之前的很多科幻电影中早都被运用过多次,那么,究竟是什么因素使得《星际穿越》成为一部让所有人都开贻讨论理论物理的电影呢?这就必须提到为这部电影设置物理学背景、使电影中几乎所有场景都有物理学的`支持、使情节合乎科学原理的人——加州理工学院的著名天体物理学家基普·索恩。
科幻作品中常有“软科幻”和“硬科幻”之分,“软科幻”通常涉及的科学理论比较少,只是需要设置一个幻想的场景即可,而“硬科幻”则更需要有实在的科学理论作为支撑,并且让科学理论在故事情节发展过程中起到重要作用。从这个角度说,《星际穿越》因为有了来自各个领域专家的支持,硬到不能再硬。据理论物理学家约翰·普雷斯基回忆,索恩为了设置电影中的科学场景,在加州理工学院召集过一些科学家进行研讨,与会者包括物理学家、太空生物学家、行星学家和心理学家。正因为有如此多的科学家的参与,才让《星际穿越》在物理学的约束之下不仅视觉效果惊人,描述宇宙中各种极端罕见的场景也更为准确。
“黑洞”“虫洞”等物理学名词早已被大众熟知,并且进入了流行文化,《星际穿越》利用电影手法,希望尽量真实地展现这些场景。因此,电影中既包含了切实的科学发现和成熟的科学理论,也有基于目前理论所做的合理猜想和推测。《星球大战》《阿凡达》等科幻电影,即使抽取出其中的科幻内容,仍然可以形成独立的、完整的故事;与此不同的是,导演诺兰希望《星际穿越》的故事可以自然地从科学理论中浮现出来,这使《星际穿越》完全无法与宇宙学理论和各种天体分隔开。为此,索恩还特地写了一本书《<星际穿越>中的科学》,讲述电影中的各种场景以及其中涉及的科学原理。
(节选自《三联生活周刊》,有删改)
1.下列有关《星际穿越》成为“现象级”电影的表述,不正确的一项是( )(3分)
A.诺兰执导的《星际穿越》可能算得上是世界上第一部基本忠实地展现宇宙中各种奇妙的天体现象的电影。
B.《星际穿越》引发了一场观影热潮,人们开始探讨科幻电影,为了能够理解这部电影,人们甚至专门去学习理论物理学。
C.人们发现,观众对于《星际穿越》中涉及的有关物理学的疑问已经远远超过了对电影剧情本身的关注。
D.《星际穿越》这部电影上映后,就连在扑克牌桌旁边玩牌的人都开贻向有关专家请教虫洞和相对论的问题。
2.下列有关原文内容的理解,符合原文意思的一项是( )(3分)
A.《星际穿越》中拯救全人类的是几位理论物理学家,而非好莱坞电影中经常塑造的各种各样的超级英雄。
B.《星际穿越》既包含了切实的科学发现和成熟的科学理论,也有基于剧情需要所做的大胆猜想和推测。
C.科幻电影可以分为“软科幻”和“硬科幻”,其中科幻场景在故事情节发展过程中起到重要作用的即为“硬科幻”o
D.《星际穿越》上映掀起的热潮,使得“黑洞”“虫洞”等物理学名词进入了流行文化,进而被大众熟知。
3.根据原文内容,下列理解和分析不正确的一项是( )(3分)
A.《星际穿越》视觉效果惊人,描述宇宙中各种极端罕见的场景更为准确,这与诸多科学家的共同努力密不可分。
B.《星际穿越》中“移民外星,驾驶飞船穿越虫洞、探索地外行星”等桥段,观众在之前的科幻电影中早已见过,并无太多新奇之处。
C.相对于《星际穿越》而言,《星球大战》《阿凡达》等影片涉及科学理论较少,即使脱离科幻内容仍可形成独立完整的故事。
D.有了著名天体物理学家基普·索恩撰写的《<星际穿越>中的科学》作为支撑,使《星际穿越》这部电影蕴含大量科学理论成为可能。
参考答案:
1.B(无中生有,“为了能够理解这部电影,人们甚至专门去学习理论物理学”在文中缺乏相关表述。同时并未引发观影热潮。)
2.A(B项曲解原意,“也有基于剧情需要所做的大胆猜想和推测”错,原文说的是“基于目前理论所做的合理猜想和推测”;C项偷换概念,选项中将“科学理论”偷换成“科幻场景”,对“硬科幻”的定义错误;D项逻辑混淆,“黑洞”“虫洞”等物理学名词进入了流行文化,为大众所熟知不是《星际穿越》引起的。)
3.D(因果倒置,索恩的《〈星际穿越〉中的科学》是为了解读这部电影特地撰写的。)