Question

诺兰《星际穿越》中有哪些科学上的错误

Answer 1

1、粮食危机存疑问
影片开头，全球的农作物都遭到枯萎病袭击而死亡。但“枯萎病”并不是一种病，而是一个门类，是形形色色植物病的统称，片中却暗示为同一种病原像连环杀手一样依次猎杀农作物，其中玉米抗病力最强也缺乏说服力。影片结尾，人类在太空重新种植庄稼，但假如真是病原体作祟，上了太空又如何摆脱。不妨假设是重力、真空、辐射等异地环境杀死了病原体，那么问题仍然存在：既然宇航局能星际远航，为什么早不尝试在近地轨道培育庄稼呢，虽然对改善环境无益，至少能解决饥饿问题吧。此外，如果小麦早就灭绝了，那么主角和父亲喝的啤酒要么过了保质期很久的，要么是我们没喝过的玉米啤酒呢，可是在全球粮食危机的情况下，把玉米拿来酿酒也是够奢侈的。
2、宇航局是富还是穷
在人们生生不息的年代，美国政府给宇航局的拨款少得可怜，直到生态崩溃、人类濒临灭绝的当儿，才突然变出千百倍的经费，供他们建造几十艘大飞船，且不说从哪儿能瞒天过海筹到这么大一笔钱，光是这行事逻辑也令人费解。新的宇航局规模更大，占用了北美防空司令部的旧址后隐蔽性也上一层楼，但明明有了钱和地盘，作风却更加抠门，比如把火箭发射台直接建造在办公室的隔壁，看那墙壁装饰和会议桌陈设，绝不是临时会议室吧。
3、飞船燃料舱去哪了
远征飞船永恒号的外观毫不符合空气动力学，这很适合太空航行，但最初把它从地面发射上去就成了大问题，即使拆散成单个舱体，也得额外建造发射船坞，既费钱耗能也不利于保密原则。网友也指出，以永恒号的庞大体积，停留在地球轨道一定会被民间天文观测者发现，当然，也许那时候人人都忙着种玉米了。永恒号没有明显的燃料舱，假定燃料舱和生活舱一样安置在外围，也同样令人疑惑——燃料舱又不需要人造重力，干嘛摆在外圈浪费能量呢，合理的设计应该把燃料放在中央。
4、土星航程不靠谱
片中从地球到达土星的时间估计是两年，这个数据是参考“新地平线”探测器所得，后者飞抵土星花了约两年四个月。但“新地平线”的目的地是冥王星，全速飞过土星无需减速，如果提前踩刹车的话，整趟旅程要耗费大约4.7年。而且几名主角在最后阶段仍在悠闲聊天，并没有全力以赴调节仪器以免偏离轨道的动作。理论上讲，不减速倒也可以，以高速一头栽进虫洞也能达到目的，但电影中飞船明明在靠近土星时仍然速度缓慢。
5、虫洞任我自来去
人类可以通过虫洞进行太空旅行，但仅仅是在理论上可行。根据广义相对论，如果没有特殊手段维持，虫洞的寿命接近无穷短，几乎是刚刚形成超时空隧道，就瞬间就断开，哪怕光也来不及通过。即使在五维空间技术的关照下，宇航员得以顺利进入，也必然会被其中奇点强大的引力撕碎。《星际穿越》的科学顾问基普·索恩也在影片配套书籍《星际穿越中的科学》中写道：“任何试图穿越（虫洞）的人或物都会在夹止过程中被毁灭。”虫洞对周边空间应该有强烈的引力效应，片中也没有特别展现。另外库伯本身就是一名宇航员，完全无需别人给他讲解虫洞原理，黑人宇航员专程拿出笔纸来演示，纯粹是说给观众听的，为了科普把剧情合理性也牺牲掉了。
6、行星系统猫腻多
航行的目的地是三颗围绕黑洞运行的宜居行星，已有天文学家指出，没有恒星，光和热是从哪里来的。好吧，也许来自黑洞周围的吸积盘，但吸积盘的物质通常也是从别的恒星吸来的，我们视野中仍找到任何毗邻的行星。再说，吸积盘的物质在不断往黑洞里掉，没有新物质补充，很快就会耗尽，所以那几颗宜居星球的“宜居寿命”也不会太长。退一步说，即使吸积盘足够温暖行星，可以替代恒星的作用，又产生新的悖论：如此能量充沛的吸积盘表面一定像太阳一样炙热，库伯必须有超人的体格才能不被烤熟。
7、拜访外星太磨叽

令人哭笑不得的是，当船员穿越虫洞后，明明燃料匮乏，却要亲自前往各大星球，还对拜访顺序做了一番讨论。现实科学家才不会那么墨迹，架个望远镜观察一下大气层光谱，利用光谱学，就能快速高效地决定哪些星球更适合人类居住，这套方法在天文界早已用了几十年。即便永恒号上并没有搭载望远镜，在着陆前派个探测器先作考察，或者让机器人驾驶飞船盘旋几圈，也能避免盲目登陆后的惨剧。话说回来，这么做的话，那几场扣人心弦的惊险段落就胎死腹中了，毕竟科学和商业无法兼顾。
8、滔天巨浪从何来
宇航员降落在第一颗行星，脚下是齐膝深的海水，山峰高的滔天巨浪周期性来袭。关于巨浪影片并没有给出解释，最合理的可能是黑洞引发的潮汐力所致。但是行星距离黑洞这么近，恐怕早被潮汐锁定了，有一面永远向着黑洞，这意味着会有巨大的海水鼓包出现在正对和背向黑洞的两个方向，鼓包相对行星表面是静止的，不该会有巨浪。就算由于时间稀释，潮汐还没锁定，引力产生的效果也不该是片中这样海啸式的。海啸源于地壳变动，没有哪种海啸会有如此精确的周期。
9、时间稀释有悖论
海浪行星距离黑洞很近，以至于出现了强烈的时间稀释，地表一小时等于地球上七年。这一设定本身就存在争议，很多物理学家认为，在这个距离上，黑洞的潮汐力应该足以将行星解体。而且由于因为两者时间尺度不同，空间站是无法收到行星表面发出的信号的，即使最原始的电磁波信号，也会被拉伸成无法识别的噪音。这一点其他人或许不懂，但那位钻研了20多年黑洞的黑人船员，对此竟也没有表示疑议，着实令人费解。
10、科学家竟听风就是雨
第二颗行星上的冰冻云也是想象的产物，别看云的体积很大，内部含水量相当低，真遇上超低温，冻起来也只会变成一堆冰雹落地，不会冻成一整块，更不会被飞船一刮擦就冰屑飞溅。曼恩博士说低处的第二地表温暖又富含氧气，如此鬼话丝毫经不起推敲，在光照不到的地方，只能依靠行星内部发热，才能抵消外头的寒冷，库伯一行理应先查探火山的踪迹，而不是被蒙在鼓里，亲自前往。至于被布兰德当做殖民地的第三颗行星，距离吸积盘比冰冻星更远，气候也该更酷寒凛冽，怎么反倒能建立殖民地了。
11、马特·达蒙肿么了
先遣部队之一曼恩博士（马特·达蒙饰）发现自己抵达的星球不宜居住后，本着生存的强烈渴望，抛弃了科学家的良知搞起学术造假，破坏机器人销毁证据，以骗取其他人的救援。到这里一切都无可厚非，但他之后的行为则难以理喻：既然已经得救，老实坦白就行了，难道队友会因此加害于他吗。苏醒(微博)后，无论想继续B计划还是回到地球，他都有充足的条件，却打着拯救人类的旗号杀光队友，之后又在飞船对接时像个门外汉一样自寻死路。对此我们只能理解为，作为首批探险者中的唯一幸存者，曼恩博士被寂寞和恐惧折磨成了疯子，失去了理智思考的能力。
12、黑洞模型有瑕疵

影片对黑洞的视觉呈现是一圈流转光轮环绕在暗黑的深渊周围。这个由基普·索恩亲自建模的黑洞，无论在电影还是科学界，都堪称有史以来最精确的模拟，但仍留下了疏忽。吸积盘为了不掉进黑洞，必须绕黑洞超高速旋转，考虑多普勒和相对论性射束，在宇航员看来，向他们飞来的物质看起来应该亮而更蓝，离他们而去的应该暗而更红，这导致吸积盘应该色彩斑斓。而片中的大光轮是明亮的一圈，并没有显著的颜色变化。也许索恩清楚，观众总是青睐对称画面的美感，所以故意放水为视觉添彩吧。
13、黑洞生存仍是谜
科学家无法理解引力和量子机制如何共同作用，他们提出的解决办法是派一个机器人下到黑洞，送回量子数据。这一设定没有任何科学依据，影片也信心不足地解释为主角在一切尽失、希望渺茫之下的最后一搏。库伯闯入黑洞，来到奇异的五维空间所在，他如何能活下来令人迷惑。首先，与黑洞的亲密接触，足够伽马射线把他烤熟一百次，即使过得了这一关，也会被潮汐力扯成意大利面条。我们只能相信是五维空间的未来人暗中提供了屏障。
14、摩斯密码太逆天
通过五维空间的时空管道，库伯通过操纵手表指针，向女儿发送了一串量子数据，从而改变了地球的命运。然而通过单纯的摩斯码，只能传递一个数字，在黑洞中观测到的奇点数据肯定不止简单的纯数字，如何解码如何变成公式使用？
15、吃饭问题还是没解决
电影一开始就认定在地球上无法解决粮食问题，所以一群饥饿的人想法去茫茫宇宙寻找食物，最终他们也确实在土星空间站种出了粮食。既然从头到尾是解决吃的问题，无论计划A还是B，那些探索者到达潜在星球后，需考察的除了能否住人之外，更重要的是能否种出农作物。但影片中他们并没有讨论粮食问题，更没有在三个星球上进行任何种植实验。到底解出重力方程和挽救农作物有何关联呢，对于这个故事最大的前提、人类存亡最大的疑问，影片疏于交代。