2014年11月10日 星期一

星際效應 Interstellar

星際效應
Interstellar
Directed by
Christopher Nolan
Starring
Matthew McConaughey
Anne Hathaway
Jessica Chastain
Michael Caine
Bill Irwin
Ellen Burstyn
「我們曾經抬頭好奇自己在星際的位置,
 然而如今卻只能低頭擔心土地的貧瘠。」 
人類生於地球,但不該滅絕於此。 
別溫順地步入那道晚安的夜,
白晝將盡,暮年本應喧囂地燃燒;
怒吼吧,怒吼抗拒光的隕滅。
Do not go gentle into that good night,
Old age should burn and rave at close of day;
Rage, rage against the dying of the light.

──Do not go gentle into that good night, Dylan Thomas
電影的背景是地球爆發一種名為「枯萎病」的災害,糧食嚴重短缺,並時常爆發沙塵暴。在社會上,農夫變成了最主要的職業,工程師等有關科技的職業漸漸落寞,在歷史課上政府甚至否認我們曾經登陸月球的事實。

主角則在一次意外中,發現了隱藏在地球的太空總署機構。並擔任了前往太空尋找新的行星的責任。他們穿越了位於土星星環的蟲洞。前往由前一次任務裡十二名隊員分開尋找的行星,並在其中選擇有回傳訊號並最具可能的行星降落。

最近剛好才在探索頻道看到介紹土星秘密的節目,節目內容講的是位於土星頂部的神秘六邊形雲彩。土星為太陽系的八大行星之一,體積僅次於木星,並與木星、天王星、海王星同屬氣體(類木)巨星。土星主要由氫(Hydrogen)組成,還有少量的氦(Helium)與微痕元素,而內部的核心包刮岩石和冰,外圍則由數層金屬氫(Metallic hydrogen)。
而土星最為印象深刻的就是它的星環,土星的星環主要的成分是冰的微粒、少數的岩石殘骸以及塵土。
via wiki
蟲洞Wormhole),又稱愛因斯坦-羅森橋(Einstein–Rosen bridge),則是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。它的概念在1916年被奧地利物理學家路德維希·弗萊姆(Ludwig Flamm)首次提出,在1930年代,愛因斯坦(Albert Einstein)和納森·羅森(Nathan Rosen)在研究引力場方程時假設,認為透過蟲洞可以做瞬時間的空間轉移或是時間旅行。
在電影中,也表現出蟲洞在宇宙中是呈現球體的。試著在紙上畫出兩點,然後將紙折彎使兩點可以連在一起。如此一來,兩點雖是連在一起的,但在紙上仍是相隔一段距離。紙張因為彎曲而呈現圓形,在三次元裡圓形就是球體。

電影中,也講到了他們在前往的第一顆星球上,待在那的一個小時相當於地球的七年。也就是現代物理的奠基,相對論

1915年12月,愛因斯坦發表廣義相對論的1個月後,德國天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)即得到愛因斯坦場方程式(Einstein field equations)的精確解,能夠對於點質量與球形質量所產生的重力場給出描述,這包括史瓦西度規(Schwarzschild metric)和史瓦西半徑(Schwarzschild radius)等概念,該精確解算出,如果某天體全部的質量都壓縮到很小的「重力半徑」範圍之內,所有物質、能量(包括光線)都被囚禁在內,從外界看,這天體就是絕對黑暗的存在,也就是「黑洞」。
Einstein field equations (EFE), via wiki
根據史瓦西解,若一個重力天體的半徑小於一個特定值,天體將會發生坍塌,這個半徑就叫做史瓦西半徑。在這個半徑以下的天體,其時空嚴重彎曲,從而使其發射的所有射線,無論是來自什麼方向的,都將被吸引入這個天體的中心。那是因為相對論指出在任何慣性座標中,物質的速率都不可能超越真空中的光速,在史瓦西半徑以下的天體的任何物質,都將塌陷於中心部分。依據廣義相對論的推演,黑洞中存在擁有無窮大密度的「重力奇異點」(Gravitational singularity),被戲稱為「上帝憎惡的裸奇異點」。在「史瓦西半徑」內,由於黑洞奇異點巨大的質量而形成的超強重力,以至於連光子都不能逃出黑洞,這也就是黑洞的「黑」之所在。
而在黑洞的周圍,是一個無法偵測的事件視界event horizon),它是一種時空的區隔界線,無法返回的臨界點。視界中任何的事件皆無法對視界外的觀察者產生影響。在無比巨大的重力影響之下,黑洞附近的逃逸速度大於光速,使得任何光線皆不可能從事件視界內部逃脫。
進入黑洞之後,時間在那裡不過也只是一種次元,而重力是能穿梭於次元之間的。
末日、宇宙、蟲洞、重力、時間、相對論、黑洞、人類的未來。
但其實貫穿整部電影的,是人類仍無法解釋的愛這種次元。