Interstellar二刷观感暨理一理片中时间逻辑

Vistb  •   •  61253 次浏览

忍不住去影院刷了第二遍Interstellar,第三排IMAX,银幕基本充满视界,也不需要仰头(这个银幕很小),爽得很~不过一刷还是不建议太靠前,因为要看字幕的话会不大方便。

第一感觉,必须承认Interstellar是部好电影:除了离开地球前情感戏的铺垫,情节真是紧凑,即使看过一遍也不觉得有任何拖拉。

然后,要部分收回我在一刷观感中的负面评价。二刷中配乐和画面的冲击力已经没有那么强烈了(毕竟体验过一次了嘛),剩下的感情戏细看下来还是很令人动容的,尤其是主角们从第一个星球回到永续号后看几十年间传来的视频那一段,时间膨胀、单向传输带来的戏剧效应,再加上演员的精湛演技,确实让人揪心啊。难怪坐我右边的几位妹子散场后嘀咕“I kept crying”。

说到演技,安妮海瑟薇还是没有男主精湛啊,感觉有几处有表情有做戏嫌疑,不过她倒是越来越漂亮了(难道我喜欢御姐,这部里面相较她之前演的角色,从化妆上看,是更成熟的那种)……

接下来,咳咳,回归理工科学生本性,讨论一下技术方面的问题。

首先说个自己感觉比较有问题的地方:片尾库珀太空站上一片和谐美好的景象,不错~问题是,那些绿草啊、大树啊,哪来的?我不是搞生态的(所以说错了请大家指正),但从我的理解来说,人类目前是没有能力建立大型封闭稳定生态系统的。影片里,给人的印象是地球现存的生态系统即将崩溃(受害者包括植物,尤其是粮食作物,以及呼吸氧气的人类)。人类无法挽救,所以要星际移民。但是,就算你建立一个大型太空站,把地球上一些土啊、水啊、动植物、微生物什么的搬上去,他们能形成稳定的生态系统长期循环吗?如果可以,在地球上就可以干这件事了,何必去太空站,甚至何必星际移民?当然,一种合理解释是,这只是缓兵之计,太空站上的生态系统只是短期的,长期来看人类还是要移民外星球去适应和利用其它的已经形成的稳定生态系统。

接下来,说说影片里面有关时间方面的逻辑。(果壳上的这篇文章里面提供了一张很好的时间线图,虽然我对里面的有些说法不同意,像“时间回路”、“只能发送一比特信息”等。)当时一刷完了以后,总感觉有些不对,尤其是影片里面有关时间的逻辑,理不顺啊……今天看完第二遍,又烧了不少脑细胞后,总算是有了一个至少能说服自己的解释(同样的,偶不是理论物理学家,也不是实验物理学家,所以,依旧是correct me if I’m wrong):

片中或多或少的涉及了“改变历史”这一常见科幻主题,大家应该对这个没有异议。一般来说,我们理解的改变历史是:我们经历了X事件(例如考试前一天看Insterstellar),带来了Y结果(挂科了);但我们不爽Y结果,所以我们用某些方法把X事件变成了X事件(通宵连看两场Interstellar),历史被改变,带来了Y结果(直接睡过了考试时间,一不做二不休嘛)。作为改变历史的主人公,你是知道两种历史的过程和结局的,而且这两种历史的过程和结局通常是不同的。

但问题是,片中男主改变历史却发现把历史改成了自己所经历的。回到我们上面的例子,也就是说,作为主人公,你改变了历史(即把X事件变成了X事件,对应到影片中,举个例子,就是男主在黑洞中把不会发现NASA改成了能发现NASA),但问题是改变后的历史却是你所已经经历的历史(即你之前所经历的历史就是X,对应到影片中,举个例子,就是男主经历的唯一历史就是他自己通过未来自己的指引发现了NASA)。可以发现,这和我们上面提到的传统“改变历史”的概念是不一样的,这也就是为什么我一刷之后总觉得很别扭的地方:男主既然改变了历史,就应该知道两种过程和两种(相同或不同)结果啊,怎么会只知道一种,还是改变后的那种呢?你经历的是X,你将来改变历史却发现自己创造的新的历史就是自己过去所经历的X,而且自己还完全不知道有另一种名为X的历史,这和通常的理解不一样啊!

怎么解释呢?我的想法是:我们目前的三维世界里,无法真正改变历史。具体到影片中,对上述现象的解释就是:人们经历的是X,后来某个时刻,借助外力,人们看似通过超科学的手段改变了历史,但人们会发现,修改后的历史其实就是大家原先所经历的X。我们三维世界的科学规定了时间不能倒退,历史无法改变;借助高维未知力量,我们看似可以“修改历史”,但修改后的历史终究只是自己已经经历过的历史。说到底,历史还是没有改变。

换个角度来说,从高维空间看,把时间作为一个维度的话,可以形成无数大家平常说提到的“平行宇宙”:在任意一个时间点,在那个时刻的三维空间中,如果你做出改动,那么从那个时刻往后,就出现了两个平行宇宙,一个是你做出改动前的,一个是你做出改动后的。我们三维生物无法做出这种改动,但借助高维未知力量,影片中的男主看见了存在改动的可能性。不过,受限于是三维生物,你只能在一个平行宇宙中,不能跳跃于平行宇宙之间,所以无法体验不同的历史,结局也只是改变后的历史其实就是你所经历的历史。

这种解释也完成了高维空间中的“可以改变历史”与低维空间中“不可改变历史”的统一。如果我的这种理解没错的话,从这一点看,Interstellar还是挺“硬科幻”的。

最后,谈谈高维未知力量究竟是谁。是未来进化成高维生物的人类吗?不像啊,已经进化成高维生物了,天知道多少时间过去了,谁还在乎这亿万年前的事啊,就算是你的第千万代子孙应该也不关心了、不在乎了吧。除非是男主自己要来了却尘封的夙愿。不过,这个也太狗血了吧,首先男主的意识和记忆要以某种方式到达那个时代,然后还要经历如此之多后依然放不下,简直就是云天明再世、“送你一个星星”再版啊……(参见《三体》第三部……)所以,个人更加倾向于高维未知力量就是外星人在做好事……(咳咳,刘慈欣表示这是胡说八道,参见《三体》第二部……)

说到底,电影终究是电影,不是纪录片,也不是学术文章。只要好看,这些边边角角的琐事,随他去吧~

39 条回复
  • #1

    赞同最后~但受黑暗森林影响总觉得高维生物做好事有点too good to be true……但受黑暗森林影响总觉得高维生物做好事有点too good to be true……

  • #2

    赞楼主~ 还是不能自已, 这个片完全不是科幻片,每个人看的都是那个过去的自己正所谓曾经…… 可是…… 如果…… 那就……

    心际效应看着看着太感桑了,活在当下珍惜当下正所谓曾经…… 可是…… 如果…… 那就……

    心际效应看着看着太感桑了,活在当下珍惜当下

  • Eight
    #3

    提问lz能不能给我解释一下行星上一小时,地球上七年的道理啊,我看了网上的解释,半懂不懂。还有就是,他们在第一个星球遇到大浪,需要多一个小时排水,那不是多了七年吗,那为什么回去以后发现过了二十三年,还那么懊恼呢,难道他们本来的计划是只呆16年。。。。lz能不能给我解释一下行星上一小时,地球上七年的道理啊,我看了网上的解释,半懂不懂。还有就是,他们在第一个星球遇到大浪,需要多一个小时排水,那不是多了七年吗,那为什么回去以后发现过了二十三年,还那么懊恼呢,难道他们本来的计划是只呆16年。。。。

  • #4

    似乎本来的计划就是速去速回……老爹男主还记得和女儿年岁的约定呢~一不小心多排水一小时,女儿就过了和他同岁的生日……老爹男主还记得和女儿年岁的约定呢~一不小心多排水一小时,女儿就过了和他同岁的生日……

  • 小寒
    #5

    最近这么火的片子,我到现在还没看。。。哭去了哭去了

  • luodewei
    #6

    看主贴看晕了。。简单的说一种回到过去改变历史的方式就是机器猫里的那种方式 以前在蝴蝶效应里也有讨论过。

    简单的说一种回到过去改变历史的方式就是机器猫里的那种方式 以前在蝴蝶效应里也有讨论过。

  • Vistb 楼主
    #7

    其实我也不能解释清楚我知道这是现有科学能解释的,就是相对论,但我没办法解释清楚(不是搞物理的啊)……不过要是真感兴趣的话,可以看两本很好的科普书:《时间的形状》,和《上帝掷骰子吗》。都很有意思,前者是说相对论的,后者偏重量子物理。看完第一本前几章应该就能明白了~我知道这是现有科学能解释的,就是相对论,但我没办法解释清楚(不是搞物理的啊)……不过要是真感兴趣的话,可以看两本很好的科普书:《时间的形状》,和《上帝掷骰子吗》。都很有意思,前者是说相对论的,后者偏重量子物理。看完第一本前几章应该就能明白了~

  • hula
    #8

    简单点说就是巨大的黑洞引力造成了时间变慢。

    然后那个星星就在黑洞旁边,为了不被黑洞吸进去,他一定是高速公转的。所以呢,飞船起飞降落其实都要花不少时间。

    原来打算10多年就好了,一下花了20多年,本来不算啥,但超过了他保证他女儿回家的时间,当然值得懊悔。

    你想啊,他原来大概10多年这个星星,然后其他星星再 逛逛。然后回地球。来来回回20多年正好。所以他才答应他女儿大概什么时候回来的。

    就是巨大的黑洞引力造成了时间变慢。

    然后那个星星就在黑洞旁边,为了不被黑洞吸进去,他一定是高速公转的。所以呢,飞船起飞降落其实都要花不少时间。

    原来打算10多年就好了,一下花了20多年,本来不算啥,但超过了他保证他女儿回家的时间,当然值得懊悔。

    你想啊,他原来大概10多年这个星星,然后其他星星再 逛逛。然后回地球。来来回回20多年正好。所以他才答应他女儿大概什么时候回来的。

  • 寻Q人
    #9

    第一个问题好理解啊,地球范围太大,所以人类没办法控制,可是在一个太空站的[…]话,人类完全可以控制一个自己想要的生态系统并且让它保持,好比你想活体保存活人现在是不行的,可是把细胞冷冻保存还是完全没问题的。。。话,人类完全可以控制一个自己想要的生态系统并且让它保持,好比你想活体保存活人现在是不行的,可是把细胞冷冻保存还是完全没问题的。。。

  • 寻Q人
    #10

    这个换算应该是根据相对论公式算出来的,简单点说就是速度越快,时间就过得越[…]慢,电影里面黑洞附近速度很快,所以时间过得相对外面慢很多,在这里是7年。然后起飞降落也是要时间的啊,只是电影里面不拍这个时间段,只是给一个画面罢了。。。。起飞降落加上星球上耗费的时间,大概是3个多小时慢,电影里面黑洞附近速度很快,所以时间过得相对外面慢很多,在这里是7年。然后起飞降落也是要时间的啊,只是电影里面不拍这个时间段,只是给一个画面罢了。。。。起飞降落加上星球上耗费的时间,大概是3个多小时

  • zhulala
    #11

    关于lz的倒数第二段,我觉得是未来人类,跟终结者里桥段一样hiahia未来人类里某坏人放了个枯萎病大杀器到过去,妄图毁灭世界(不然为啥那么多年人类始终研究不出防治方法并且轮落到要饿死呢,感觉有点匪夷所思啊)然后未来人类里某好人搞了个小四维空间给马修,助人类渡劫,哈哈

    好心的外星人的说法。。。是在是有点yy过度无法接受额
    未来人类里某坏人放了个枯萎病大杀器到过去,妄图毁灭世界(不然为啥那么多年人类始终研究不出防治方法并且轮落到要饿死呢,感觉有点匪夷所思啊)然后未来人类里某好人搞了个小四维空间给马修,助人类渡劫,哈哈

    好心的外星人的说法。。。是在是有点yy过度无法接受额

  • zhulala
    #12

    而且电影最后说未来人类发展到四维文明了啥的,应该就算暗示是人类了吧另外人类发展到四维文明不一定要本身进化成高维生物吧,说不定没隔几百年另外人类发展到四维文明不一定要本身进化成高维生物吧,说不定没隔几百年

  • naiko
    #13

    想不明白也可能是因为没看懂,我就觉得如果一开始那个木星旁边被貌似高度发达得生物安置了一个虫洞来帮助人类进行星际穿越,既然发达到可以做个虫洞了,为什么不直接和人类联络告诉可以移民得星球或者怎么改变地球得生态呢,不过真是这样就没有电影可演了,哈哈!也可能是因为没看懂,我就觉得如果一开始那个木星旁边被貌似高度发达得生物安置了一个虫洞来帮助人类进行星际穿越,既然发达到可以做个虫洞了,为什么不直接和人类联络告诉可以移民得星球或者怎么改变地球得生态呢,不过真是这样就没有电影可演了,哈哈!

  • hula
    #14

    很多人都搞错啦。1小时=7年,如果只是根据狭义相对论来说。这个速度基本就是光速了。
    其实狭义相对论如果仅仅是狭义相对论,不考虑广义相对论,强行实施到现实问题中,是有很多问题的。例如双生子谬误,就是把狭义相对论强行的应用到了不适用的地方。狭义相对论的适用条件非常苛刻。基本不能用来解释绝大部分科幻问题。

    这里时间变慢并不是因为速度快。而是因为黑洞质量大。所有有质量的物体都可以让时空扭曲,也就是造成引力,时间变慢。黑洞质量尤其大,引力场尤其强,时空扭曲尤其厉害,所以时间扭曲尤其大。

    1小时=7年,如果只是根据狭义相对论来说。这个速度基本就是光速了。
    其实狭义相对论如果仅仅是狭义相对论,不考虑广义相对论,强行实施到现实问题中,是有很多问题的。例如双生子谬误,就是把狭义相对论强行的应用到了不适用的地方。狭义相对论的适用条件非常苛刻。基本不能用来解释绝大部分科幻问题。

    这里时间变慢并不是因为速度快。而是因为黑洞质量大。所有有质量的物体都可以让时空扭曲,也就是造成引力,时间变慢。黑洞质量尤其大,引力场尤其强,时空扭曲尤其厉害,所以时间扭曲尤其大。

  • Vistb 楼主
    #15

    可是我觉得啊人类应该是连维持一个大型太空站的生态循环都不行的(那个太空站应该有几十万人口吧,就算一个中小型城市)……人类应该是连维持一个大型太空站的生态循环都不行的(那个太空站应该有几十万人口吧,就算一个中小型城市)……

  • hula
    #16

    未来人类知道人类进化史,不想改变历史吧。按照历史帮助他们。。按照历史帮助他们。。

  • Vistb 楼主
    #17

    这个想法好有意思额,还可以演续集啦~~~有意思额,还可以演续集啦~~~

  • Vistb 楼主
    #18

    专家出现啦!终于出现专家啦,赞一个终于出现专家啦,赞一个

  • 寻Q人
    #19

    soga,我也觉得我的说法有问题,不是物理专业的,哈哈

  • bbmm
    #20

    解决重力公式跟拯救地球上的人有什么关系呢没看明白没看明白

  • feigecool
    #21

    强大的引力场固然会引起时间变慢,但是在星球上还有离心力加速度。根据爱因斯坦假设,加速度与引力等效,所以引力引起的时间变慢应该会被向心加速度抵消。时间的缓慢应该(不确定??)还是由于高速运动引起的。根据爱因斯坦假设,加速度与引力等效,所以引力引起的时间变慢应该会被向心加速度抵消。时间的缓慢应该(不确定??)还是由于高速运动引起的。

  • feigecool
    #22

    电影中的a计划需要 解决量子引力的问题 从而达到来控制引力,进行星际航行。

  • feigecool
    #23

    排水排了一个多小时,巨浪打过来,加其他耽误的时间。原本计划可能是星球呆1小时,加上飞船起飞降落,差不多10+年吧。因为星球旋转的快,飞船的到达和离开星球的加速会 影响时间,怀疑 cooper 他两 理论上比电影中老些。原本计划可能是星球呆1小时,加上飞船起飞降落,差不多10+年吧。因为星球旋转的快,飞船的到达和离开星球的加速会 影响时间,怀疑 cooper 他两 理论上比电影中老些。

  • hula
    #24

    并不是引力造成时间变慢。。并不是感觉不到引力时间就不变慢了。。而是质量造成时空的扭曲。这是广义相对论的最形象的一个理解的方法。

    假设质量只造成空间扭曲(没有时间),这个图我相信很多人都看过。就是一个大球在中间,空间扭曲了,就像一个球放在海绵上,海绵陷进去了。这个空间扭曲,其实造成了引力(是引力的一个解释方法)。就是说,引力可以想象成一个假象力,其实并不是力,而是空间扭曲造成的。你绕着恒星公转,相当于自由落体,感受不到引力。

    但是呢,实际上质量不但造成空间扭曲,还造成时间扭曲,就是整个的时空4维空间都是扭曲的。你无论如何公转,也绕不开质量对时间的扭曲。而是质量造成时空的扭曲。这是广义相对论的最形象的一个理解的方法。

    假设质量只造成空间扭曲(没有时间),这个图我相信很多人都看过。就是一个大球在中间,空间扭曲了,就像一个球放在海绵上,海绵陷进去了。这个空间扭曲,其实造成了引力(是引力的一个解释方法)。就是说,引力可以想象成一个假象力,其实并不是力,而是空间扭曲造成的。你绕着恒星公转,相当于自由落体,感受不到引力。

    但是呢,实际上质量不但造成空间扭曲,还造成时间扭曲,就是整个的时空4维空间都是扭曲的。你无论如何公转,也绕不开质量对时间的扭曲。

  • hula
    #25

    还有,按照狭义相对论1:60000的时间比例,可以说基本上速度已经是0.999999倍的光速了。这个电影就存在巨大bug了。

    目前网上说的大bug,简单点说,就是有人认为,不可能在1:60000的时间扭曲下,还有稳定公转轨道(空间扭曲不是那么厉害)。

    但后来又有人解释过了,这个黑洞不是一个静止的黑洞,而是一个高速旋转的黑洞,并且质量巨大。这样推导出来呢,就存在一个离视界线很近的点,有1:60000的时间比例,然后又有稳定轨道,简单点说就是时间扭曲很厉害,空间扭曲没那么厉害。

    具体推导当然很复杂。但是你可以简单的理解为,当行星高速旋转的时候呢,对空间时间的扭曲就不是简单的随距离递增或者递减关系了。

    这个公转速度我不知道,但肯定远小于光速。因飞船加速减速造成的时间损失应该可以忽略。
    1:60000的时间比例,可以说基本上速度已经是0.999999倍的光速了。这个电影就存在巨大bug了。

    目前网上说的大bug,简单点说,就是有人认为,不可能在1:60000的时间扭曲下,还有稳定公转轨道(空间扭曲不是那么厉害)。

    但后来又有人解释过了,这个黑洞不是一个静止的黑洞,而是一个高速旋转的黑洞,并且质量巨大。这样推导出来呢,就存在一个离视界线很近的点,有1:60000的时间比例,然后又有稳定轨道,简单点说就是时间扭曲很厉害,空间扭曲没那么厉害。

    具体推导当然很复杂。但是你可以简单的理解为,当行星高速旋转的时候呢,对空间时间的扭曲就不是简单的随距离递增或者递减关系了。

    这个公转速度我不知道,但肯定远小于光速。因飞船加速减速造成的时间损失应该可以忽略。

  • hula
    #26

    倒数第二段,我是说黑洞高速旋转,不是行星。就是高速自转。

  • feigecool
    #27

    质量是引力的荷。说是质量或者引力都一样。引力场是引力质量产生的。加速度那个质量叫惯性质量,也会引起时空弯曲。老爱的假设就是 引力质量等于惯性质量。引力场是引力质量产生的。加速度那个质量叫惯性质量,也会引起时空弯曲。老爱的假设就是 引力质量等于惯性质量。

  • feigecool
    #28

    你都说时间缓慢是质量引起的,现在却通过狭义相对论来算速度?怀疑不自洽?有合理解释吗?现在却通过狭义相对论来算速度?怀疑不自洽?有合理解释吗?

  • feigecool
    #29

    假设稳定轨道存在,引力提供向心力,黑洞引力大的 可以让公转速度达到光速数量级。引力提供向心力,黑洞引力大的 可以让公转速度达到光速数量级。

  • feigecool
    #30

    空间站的23年,时间不长。离开星球,你从光速数量及减到0,这个应该是年的数量级。不过我不确定。可能加速减速 引起时间变化不大。(双生子佯谬里,考虑加减速,好像哥两年龄相差不大,不确定。)离开星球,你从光速数量及减到0,这个应该是年的数量级。不过我不确定。可能加速减速 引起时间变化不大。(双生子佯谬里,考虑加减速,好像哥两年龄相差不大,不确定。)

  • feigecool
    #31

    时间问题理不清。下面是我的理解,墨菲小时候遇到鬼(库珀),告诉她nasa坐标,还阻止库珀去,到最后库珀发现自己就是那个鬼。这里面时间好像是一个圆,没有起点。这应该是因为库珀进入5D 空间,在那里,时间和空间一样,可以来回走动。这时候,在5D时空的库珀莱说,宇宙是所有可能发生事件的叠加态。现在可能发生事件不是由初始条件决定(没有时间演化),而是由时间的边界条件决定。库珀在5D引导地球上的自己去5D空间这个循环过程就是在5D空间的一个解(时间的开始和最后一样,所以循环)。在5D时空的库珀,给墨菲传送了量子引力的信号,这是改变时间边界条件,宇宙的解就会变成是 墨菲收到 和收不到 的叠加态。然后库珀选择宇宙塌缩到 墨菲收到信号的 那个宇宙,自己也回到自己在5D设计的3D宇宙中。。墨菲小时候遇到鬼(库珀),告诉她nasa坐标,还阻止库珀去,到最后库珀发现自己就是那个鬼。这里面时间好像是一个圆,没有起点。这应该是因为库珀进入5D 空间,在那里,时间和空间一样,可以来回走动。这时候,在5D时空的库珀莱说,宇宙是所有可能发生事件的叠加态。现在可能发生事件不是由初始条件决定(没有时间演化),而是由时间的边界条件决定。库珀在5D引导地球上的自己去5D空间这个循环过程就是在5D空间的一个解(时间的开始和最后一样,所以循环)。在5D时空的库珀,给墨菲传送了量子引力的信号,这是改变时间边界条件,宇宙的解就会变成是 墨菲收到 和收不到 的叠加态。然后库珀选择宇宙塌缩到 墨菲收到信号的 那个宇宙,自己也回到自己在5D设计的3D宇宙中。。

  • hula
    #32

    你没看懂我说什么我说如果用狭义相对论解释,必须达到光速。并且从光速减速到常速。这样的话这个电影就有bug了。

    而我一直说,这个电影背后是物理大牛算过的,是没有大bug的。所以根本就不是加速到光速,然后减速回来这种解释。你那个飞船有能量从光速减速到常速? 飞到土星需要2年?我说如果用狭义相对论解释,必须达到光速。并且从光速减速到常速。这样的话这个电影就有bug了。

    而我一直说,这个电影背后是物理大牛算过的,是没有大bug的。所以根本就不是加速到光速,然后减速回来这种解释。你那个飞船有能量从光速减速到常速? 飞到土星需要2年?

  • hula
    #33

    我知道你在说什么,但我不知道你想表达什么。。引力质量=惯性质量是牛顿时代就这样假设了的。

    爱因斯坦的惯性质量其实是随速度增加的。但是现代物理又倾向于另一种解释,即不增加惯性质量,而是修改动量和动能的关系式,更容易理解。

    但这些和我说的没关系。你的理论就是,因为速度接近光速,然后飞船加速减速过程造成时间变慢。

    我说并不是因为这样。速度并没有达到0.9999999光速,这样根本呢不和常理。根本原因是高速旋转的黑洞周围存在着时间扰动很大,但是空间扰动,也就是引力没有那么大的轨道。

    具体轨道推导可以参考,ikjyotsinghkohli24.wordpress.com/2014/11/07/on-the-science-of-interstellar/

    引力质量=惯性质量是牛顿时代就这样假设了的。

    爱因斯坦的惯性质量其实是随速度增加的。但是现代物理又倾向于另一种解释,即不增加惯性质量,而是修改动量和动能的关系式,更容易理解。

    但这些和我说的没关系。你的理论就是,因为速度接近光速,然后飞船加速减速过程造成时间变慢。

    我说并不是因为这样。速度并没有达到0.9999999光速,这样根本呢不和常理。根本原因是高速旋转的黑洞周围存在着时间扰动很大,但是空间扰动,也就是引力没有那么大的轨道。

    具体轨道推导可以参考,ikjyotsinghkohli24.wordpress.com/2014/11/07/on-the-science-of-interstellar/

  • feigecool
    #34

    开始不在一个参考系下讨论,错了。sorry。开始想法是,对于星球上的人来说,总的时间没膨胀,而引力会引起时间膨胀,那必然是向心加速度引起时间变快,才可以保持星球上的时间不怎么变,这说法对吗???链接计算给的稳定 半径差不多时地球到太阳的2倍,质量是太阳100百万倍,如果按照牛顿力学加狭义相对论来估算转动速度,速度引起的收缩因子差不多时10^4这个数量级,对应1小时和1年多的关系。不知道广义相对论 估算的 转动速度是什么量级。质量这么大,距离也比较近,猜测转动速度非常接近于光速了。开始想法是,对于星球上的人来说,总的时间没膨胀,而引力会引起时间膨胀,那必然是向心加速度引起时间变快,才可以保持星球上的时间不怎么变,这说法对吗???链接计算给的稳定 半径差不多时地球到太阳的2倍,质量是太阳100百万倍,如果按照牛顿力学加狭义相对论来估算转动速度,速度引起的收缩因子差不多时10^4这个数量级,对应1小时和1年多的关系。不知道广义相对论 估算的 转动速度是什么量级。质量这么大,距离也比较近,猜测转动速度非常接近于光速了。

  • hula
    #35

    我也错了。如果行星是近光速运行,飞船也是可能加速到光速的,然后再减速逃逸出来的。但这样还是有问题说不通。例如飞船在近光速飞行了3小时,出来后要立刻联系到外面的对接大飞船没那么容易。外面的大飞船也不太容易能和里面的行星同步运行20多年。

    光到土星也就只要1.5小时而已。

    广义相对论中,质量导致了空间扭曲(形成了引力),质量导致了时间扭曲(形成了时间变慢)。所以有时候说引力导致时间变慢,说说可以,但并不是完全的正确。

    如果,那个黑洞并没有高速自旋,非常慢速的自旋,理论上1:60000的时间膨胀率,公转速度大约需要是接近光速,并且要求行星和黑洞非常近,这种地方是不可能形成稳定轨道的。用Schwarzschild黑洞模型来解,是的不出解的。

    这个电影假设的是高速自旋的黑洞,也就是Kerr黑洞模型。我没有看过稳定轨道公式的推导,太复杂了。我的理解是,因为质量对时间和空间的扭曲不是瞬时的,是有延时的。当黑洞高速自旋的时候,对空间和时间的扰动会有一定的像sine wave一样的效果。就可能形成对时间扰动很大,对空间扰动没有那么大(因而形成的引力以及需要的公转速度也没有那么大)的一个地带,就是那个行星的轨道了。

    当然只是我的猜想。欢迎物理系或者研究过Kerr黑洞模型的同学指正。


    但这样还是有问题说不通。例如飞船在近光速飞行了3小时,出来后要立刻联系到外面的对接大飞船没那么容易。外面的大飞船也不太容易能和里面的行星同步运行20多年。

    光到土星也就只要1.5小时而已。

    广义相对论中,质量导致了空间扭曲(形成了引力),质量导致了时间扭曲(形成了时间变慢)。所以有时候说引力导致时间变慢,说说可以,但并不是完全的正确。

    如果,那个黑洞并没有高速自旋,非常慢速的自旋,理论上1:60000的时间膨胀率,公转速度大约需要是接近光速,并且要求行星和黑洞非常近,这种地方是不可能形成稳定轨道的。用Schwarzschild黑洞模型来解,是的不出解的。

    这个电影假设的是高速自旋的黑洞,也就是Kerr黑洞模型。我没有看过稳定轨道公式的推导,太复杂了。我的理解是,因为质量对时间和空间的扭曲不是瞬时的,是有延时的。当黑洞高速自旋的时候,对空间和时间的扰动会有一定的像sine wave一样的效果。就可能形成对时间扰动很大,对空间扰动没有那么大(因而形成的引力以及需要的公转速度也没有那么大)的一个地带,就是那个行星的轨道了。

    当然只是我的猜想。欢迎物理系或者研究过Kerr黑洞模型的同学指正。

  • hula
    #36

    还有,引力导致时间膨胀这种说法其实是和加速系类比的。加速的物体,就和受到引力一样,时间会变慢。当然因为引力不是均匀的,所以一般只把小范围内的引力当成加速系来算。

    但非引力加速和引力加速是不同的。引力加速是质量对空间和时间的扰动。当扰动是同步的时候,受到引力就=时间变慢,和加速类似。

    但我认为高速自旋的黑洞对时间和空间的扰动是不同步的。所以有了我的下面的猜想。其实是和加速系类比的。加速的物体,就和受到引力一样,时间会变慢。当然因为引力不是均匀的,所以一般只把小范围内的引力当成加速系来算。

    但非引力加速和引力加速是不同的。引力加速是质量对空间和时间的扰动。当扰动是同步的时候,受到引力就=时间变慢,和加速类似。

    但我认为高速自旋的黑洞对时间和空间的扰动是不同步的。所以有了我的下面的猜想。

  • kelak
    #37

    应该让学过量子物理的(ucb)同学过来解答。。

  • feigecool
    #38

    稳定解的 条件是什么呢????引力场对时间扰动大,对空间扰动不大是什么意思?是引力大部分去影响时间了,少分部影响空间,稳定轨道的向心力不大,速度也不大?是这意思吗?tks引力场对时间扰动大,对空间扰动不大是什么意思?是引力大部分去影响时间了,少分部影响空间,稳定轨道的向心力不大,速度也不大?是这意思吗?tks

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