《星际穿越》黑洞旁星球一小时为何等于地球七年?
如果在地球上或与地球时间流速相当的地方观看直播,星球上面的动作大约会放慢6万倍……
电影里设定的那个星球上时间一小时约等于地球7年,7×365×24=61320......倍。电影里说一小时等于7年本来就不是一个精确数,而是以个很笼统的数字,它总不能说等于地球七年零310天吧……所以你就认为他们相差6万倍就可以了。
如果对库珀他们的登陆全过程进行直播,那么它确实会放慢6万倍。由于一般无线电通讯都要调频,用预定的频率发射和接收,而登陆过程其实时间一直在变化,导致信号频率也会一直在变化,因此通过无线电调频通信的方式会变得很困难。因此我们直接拿望远镜看好了,当然得超厉害的望远镜。然而这还是会因波长变化过大而导致上面绝大部分电磁波都离开可见光波段,因此上面的画面会严重变暗和变红。事实上最开始的可见光已经变成厘米波段了,这比人类拍摄到的第一张黑洞所用的波长还长……
所以为了获得稳定的图像,最好在望远镜上安装全波段电子感光元件,自动适应信号波长并自动调节亮度,嗯……得能对厘米波成像的感光元件……
虽然观测方法问题解决了(强行解决),然而还有一个问题就是行星正高速绕黑洞公转,这除了产生强烈的多普勒频移,还会由于方位变化而导致登陆地点背离我们视线。
你可能会想,电影里的黑洞不是360度无死角的吗?背后的吸积盘都绕到正面来了,然而那是因为吸积盘非常接近黑洞表面,空间弯曲异常明显,最关键的是吸积盘是一个处于赤道上的薄盘面,我们看到的是吸积盘上下的方向,而不是吸积盘后面的方向,后面的方向应该是在吸积盘的边缘。
对于绕到黑洞后方的恒星来说,虽然由于空间弯曲,我们依然能在正面观测到它,但它并非如黑洞一样360度无死角的,它背后的着陆点我们很可能就看不见了,即使方位比较合适,比如在南北极,影像能通过引力透镜绕过来,但比在黑洞前方更严重n倍的引力红移和远离方向时的多普勒红移将导致波长进一步下降……我觉得继续观测会变得很困难,同时多普勒效应导致画面时快时慢,并不会恒定为6万倍慢放。