科幻电影中的情节可以实现吗?
在科幻美剧和系列电影《星际迷航》里,各个太空文明的飞船,是通过“曲速引擎”在星际空间里来回穿梭的。这种引擎通过弯曲飞船前后的空间,达到光速移动,甚至超光速飞行的效果。《星际迷航》中曲率引擎的原理,飞船通过弯曲前后的时空,达到光速飞行,甚至超光速飞行的效果。虽然是上世纪60年代的科幻设想,但在上世纪末,科学家们发现,这种引擎其实并不违反广义相对论中“光速最快”的限制。而到2008年,美国贝勒大学的物理学家认为,人类可以通过巨大的能量实现对空间的弯曲,进而使曲率引擎成为可能。罗辑一家远远地就看到了引力波天线,但车行驶了半小时才到它旁边。这时他们才真正感受到它的巨大。天线是一个横放的圆柱体,有一千五百米长,直径五十多米,整体悬浮在距地面两米左右的位置。
2020-06-01 广告
基普·索恩(主导LIGO探测引力波)的科普著作《星际穿越》,其中讲述了人类在观测引力波时意外发现了虫洞的设定。这本书并不是同名电影的原著小说,而是由电影的科学顾问、大名鼎鼎的天体物理学家基普·索恩执笔完成的科普读物,向读者提供电影的相关背景天文知识,其中有一大段讲述了引力波,例如如何通过引力波寻找虫洞。事实上,索恩作为LIGO项目的创始人之人,在最初的剧本中是与导演诺兰一同加入了引力波内容,但后被诺兰以剧情太过复杂的理由删掉,实在殊为可惜。这个设定其实在《星际穿越》的剧本初稿中就有所体现。但诺兰兄弟在修改剧本的时候,不得不对影片中的科学信息有所删减,不至于让观众在观看电影的时候,“烧脑”得太过火候。但索恩在自己的书里还是表示很遗憾,因为LIGO项目是在1983年,由他与麻省理工学院的雷纳威斯(Rainer Weiss)和加州理工学院的罗纳德德雷弗(RonaldDrever)联合建立的。为了获得引力波的第一例观测,索恩制订了LIGO的计划和目标,用了20多年的时间才将其变为现实。在《星际穿越》上映的时候,索恩预计人类会在10年之内首次实现对引力波的观测,因此他在电影设定中,把发现虫洞的时间安排在了2019年。现在,我们比索恩的估算提早了3年。我们不难想象索恩此刻的心情,至于引力波究竟对我们究竟意味着什么,索恩也在解释《星际穿越》背后的科学原理时,言简意赅地表达了出来:“到目前为止,人类对时空弯曲还不甚了解,几乎没有相关的实验和观测数据。这就是为什么引力波尤其重要的原因:引力波源自于空间的弯曲,所以它们是探索宇宙弯曲的理想工具。”