Question

诺兰《星际穿越》中有哪些科学上的错误

Answer 1

来了：跨星际的通讯需要极强的发射功率，可能需要几万平米的发射天线阵列，这种功率只有地球上才做得到，所以Endurance只能收不能发啦。

－Murphy最后成功找到公式以后把计算纸从阳台上扔出去是什么意思？

这个没人问，属于本座自问自答。这是一个彩蛋，Murphy这么做绝不仅仅是为了爽。这是由美国物理学家费米创立的传统：

在1939年奥托·哈恩和F.斯特拉斯曼发现核裂变后，费米马上意识到次级中子和链式反应的可能性。1942年12月2日他在芝加哥大学体育场的壁球馆试验成功了首座受控核反应堆。在二战期间第一枚原子弹的建造过程中（曼哈顿计划），他是主要领导者之一。1945年7月16日5点30分，原子弹在内华达州的沙漠引爆成功时，费米在原子弹试爆现场附近，在气浪来临之前、之中、之后各洒了一把碎纸片，并根据纸片飞出的距离将该次核爆炸的TNT当量估算为一万吨。後来证明这与测量结果（两万吨TNT当量）相差不远，在同一个数量级上。

维基百科，自由的百科全书恩里科·费米

－片子末尾，Cooper和TARS为什么要驾驶飞船和Endurance母船分离？

Brand和Cooper决定利用黑洞的引力飞往Edmund的星球，计划是在黑洞附近抛弃一艘船以使得母船可以到达。但是后来Cooper自我牺牲也跳进黑洞了。
从牛顿力学上讲，这个没有理由。根据经典力学，一个自由落体如果简单地在轨道上分离成两半，是不会获得额外能量的；除非是一半质量把另外一半的质量狠狠地“蹬开”以获取额外的冲量，但电影里显然没有这么做，Cooper和TARS的飞船只是简单地被“脱开”而已。
当然了，在黑洞附近牛顿力学显然不适用了。我们已经知道Gargantua是一个高速旋转的黑洞。关键在于，在旋转黑洞的“动圈” （ergoshpere）附近，使用“彭罗斯过程”（Penrose process）可以从黑洞中提取能量。简单解释就是，一个物体如果进入“动圈”然后分离成两半，如果分离得当，一半会坠入黑洞视界，但另一半可以获得额外的能量并逃逸，这额外的能量来自于黑洞的角动量。具体请看维基百科（Penrose process）。所以Cooper和TARS的牺牲是值得的，多扔一艘飞船，母船就多一份希望逃逸。
Kepp作为大牛，当然知道彭罗斯过程，这个地不用洗！Yeah！

＝＝＝＝＝＝结论

《Interstellar》是本座看过的最严谨的科幻片，没有之一。片中对于几个科学问题都花费镜头专门解释，令我这种geek很high，换了其他导演估计就一笔带过了。以下：

虫洞形状问题：在进入虫洞之前黑人宇航员专门解释了虫洞为什么在三维空间是球形。其实他不说估计也不会有人专门问。

Cooper, Brand和Mann在基地里的讨论：这段讨论不长，但却是全片技术含量最高的一段。Mann提到了目前物理学的根本难题，就是广义相对论和量子力学在重力问题上的不一致性，不解决这个问题，Dr Brand在地球上无法达成PlanA的目标（操纵重力以造出廉价的殖民飞船）。要突破这个问题就必须在黑洞视界内取得数据。Cooper问为什么不能这么做，黑人回答这是不可能的，因为“nature prevents a naked sigularity”，这来源于宇宙审查假说：Cosmic censorship hypothesis。 说通俗点就是黑洞奇点毁坏物理定律，属于宇宙的家丑，所以被藏在黑洞视界背后，而通过了黑洞视界的事物一律是有去无回的，所以也不会有人可以暴露“家丑”（但其实还是可以的，看下一条）。

Cooper和TARS坠入黑洞取得数据：进了黑洞有去无回这件事其实也是矛盾的，因为信息不能被凭空消灭掉，霍金的解释是被黑洞吞噬的信息最终会随着霍金辐射重新释放出来。影片的解决方案是让Cooper在高维时空向过去传递信息，这涉及到了时间旅行一系列的议题。

值得一提的是Cooper坠入黑洞那一段有一个不到一秒的镜头：在下坠过程中黑洞“地平线”的圆弧急剧向上弯曲，包围了宇宙的星空。这个是有根据的（但不是最正确的视觉效果），在此页面有详细讨论：Journey into a Schwarzschild black hole。光是这一个不到一秒的镜头就令本座心服口服，我相信一般观众都未必会注意到这段。

洗地完毕～～ 最后，对Cooper到达singularity以后的剧情的槽不要吐，现有的科学无法解释在黑洞核心会发生什么。脑洞怎么开都是可以的，就算Cooper在核心遇到海绵宝宝都是合理的。

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以上那句是玩笑。

上映已经快两个礼拜，《Interstellar》被喷得也够多。剧情复杂的科幻片都是这样，《Inception》也是如此。其中不乏一帮文科生看不懂恼羞成怒。

这就涉及到一个根本性的问题：你会不会看电影？

去电影院看电影，如果你不是为了在黑暗中摸妹子醉翁之意不在酒，那你大致也就是为了去娱乐一下。作为合格的观众，看电影之前要做好一件事，这件事叫：suspend belief。 这是一个你和导演之间的交易。导演说，你姑且无条件地相信我作的一些假设，不管这些假设有多么荒诞多么假；基于这些假设，我给你讲个好故事，让你在这两个小时里爽。

看《Star Trek》，你就得相信不同的外星人恰巧样子就长得和人差不多。看《Star Wars》，你就得相信有原力这回事。看《The Matrix》，你就得相信电脑喜欢把人做电池而不是直接飞到大气层外用太阳能电池板。看《Inception》，你就得相信手提箱造梦机挂上点滴就能给你洗脑。看《Interstellar》，你就得相信人类能造星系级飞船但是种不好田。看《Avenger》。。。漫威说啥你就得信。

去看魔术表演，你知道魔术师明目张胆地骗你但你还是心甘情愿地掏钱。你可以吼一句：“你做的都是假的，你根本就不能把那美女锯成两半再拼起来”。猜猜这场子里谁是傻＝逼？

魔术师强不强，取决于观众明知他在玩障眼法的情况下，能否把不可能的情况玩得天衣无缝。

故事讲得好不好，取决于在假设的前提下，情节能不能自圆其说，而不是假设是否荒诞。
分清哪些是“假设”，哪些是“假设所引出的情节”，是一个合格观影者的基本素质。

Answer 2

好莱坞经典大片《星际穿越》已经二次上映了，很多朋友都去二刷，种花家原本也想再去刷一遍，但可惜是实在是没有时间，不过抽时间写了篇《星际穿越》中的科学和BUG，大家都来回忆下，剧中到底哪些情节是合理的！
《星际穿越》的大导演诺兰和科学顾问基普·索恩《星际穿越》的大导演诺兰我们就不多说了，他拍摄的每一部电影都是经典，尤其是《盗梦空间》和《记忆碎片》等，绝对是鬼才导演！我们先来主要聊聊《星际穿越》的科学顾问、2017年诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩！
基普索恩为《星际穿越》书写物理公式他是著名的理论物理学家，2017年10月13日，因LIGO探测器和引力波观测上作出了决定性的贡献而获得诺贝尔物理学奖，他专长的是引力理论和天体物理学领域，他目前担任加州理工学院费曼理论物理学教授，是当今世界上研究广义相对论下的天体物理学领域的领导者之一。
2017年诺贝尔物理学奖获得者所以他来做《星际穿越》的科学顾问，无疑是大材小用了，不过据说基普·索恩才是这部片子真正制片人，因他的要求才拍的这部片子，不过这些我们就不太关心了，诺奖得主把关的影片到底有多硬核，我们再来捋一捋！《星际穿越》中有哪些情节是科学的？哪些又是BUG？关于怎么样发生危机我们就不扯了，一般好莱坞大片对这种原因交代都不太清楚，观众也不会太较真，毕竟要不发生这个剧情，大片就没得看啦！
永恒号为什么要旋转？很多朋友在观看的时候都想不明白，为什么《星际迷航》这些大片的飞船并不需要旋转，为什么“永恒号”就要旋转呢？
其实这个情节设计是非常合理的，因为在太空中要产生重力，除了1G的加速度不断加速外（一年左右即达到光速，倒过来再以1G减速也可以，但这样折腾实在太消耗能量了）！只要很少的启动能量即可维持的自转产生的“离心力”来模拟重力是非常合理的！
但按“永恒号”的比例目测，它的直径大约32米左右，旋转式速度大约0.55弧度/秒，很简单即可计算出它的向心加速度为9.68米/秒，确实和一个G的重力相差无几！但这个速度大约下一分钟的转速为11.4圈，而人体最佳舒适度模拟大约是2-3圈，当超过4-5圈时会不适，再增加时会非常不适！所以永恒号的设定合理的，但这会让人很不舒服，甚至眩晕！
《火星救援》种赫尔墨斯号的直径更小米勒星球上的巨浪合理吗？一小时等于七年合理吗？很多人都诟病库伯去的第一个也就是“米勒星球”上的巨浪不合理，认为那薄薄的水层不可能产生十千米高的巨浪，因此认定这是星际穿越中的BUG！
但有一个条件下米勒星球十千米高的巨浪就是合理的！那就是米勒星球必须自转，因为弥勒星球环绕黑洞公转，卡冈图雅黑洞的强大吸引力会将水吸引到黑洞一侧，因此在弥勒星球的自转下，这个水墙将会覆盖米勒星球的的赤道地区，两极仍然不会有巨浪！
月球对地球潮汐作用因此这就是一个争议问题，因为弥勒星球太靠近黑洞，水体的潮汐效应会让自转严重减速，也就是说米勒星球会被卡冈图雅黑洞潮汐锁定！所以这个你要说是BUG也可以，如果说不是BUG呢也行，看是是不是铁粉啦！

Answer 3

主角如果不上太空，就无法进入五维，给过去的自己发送nasa坐标，那自己就上不了太空，也就是说，主角上了太空是主角能上太空的，这是逻辑上的一个错误，同理，人类如果没有被救，就不会有未来的人，也就不会有未来人类安排虫洞和制造小屋，人类也就无法得救。

Answer 4

我觉得这些有些逻辑上的错误，因为因为星际传说，比较我觉得人类的祖先不应该是火星上的，所以逻辑上就出现了错误，但是我觉得这个电影还是不错的，因为票房也比较不错，所以我感觉除了这些逻辑上的错误，其他都挺好的。