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那些关于黑洞的电影都拍错了?

字号+ 作者:东方都市网 来源:搜狐号自媒体 2019-04-14 05:05 我要评论( )

电影《星际穿越》中的黑洞是这样的 《星际穿越》等许多电影描述了人类对黑洞的探索 深圳商报记者 杜翔翔 近日,人类首张黑洞照片发布,引起全球关注。然而科

电影《星际穿越》中的黑洞是这样的

《星际穿越》等许多电影描述了人类对黑洞的探索

深圳商报记者 杜翔翔

近日,人类首张黑洞照片发布,引起全球关注。然而科幻电影迷却发现,这张模糊的黑洞照与电影《星际穿越》里清楚明亮的黑洞不一样,真正的时空尽头内部会与《星际穿越》里的黑洞内部一样吗?对此,《星际穿越》科学顾问、诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩给出了部分分析。

许多电影里都有黑洞形象

不少关于太空的好莱坞科幻大片中,都出现过黑洞。说起比较早以黑洞为主题的电影,算是1979年的电影《黑洞》,电影讲述一艘太空船闯入黑洞的冒险历程,这部40年前的电影,想象出来的黑洞形象,竟然与这次拍到的真实黑洞照片非常相似。

《星球大战》系列外传《游侠索罗》里,也有黑洞设定,电影中索罗曾穿越一个黑洞群,镜头中的形象是想象中的巨大旋涡。2009年的《星际迷航》,也有黑洞情节,影片展示了黑洞吞噬星球的过程,看起来很震撼。而《黑洞》《阿波罗13号》《银河怪物》《黑洞频率》《空间》《黑洞表面》等电影里,都有黑洞的形象。

而最令影迷印象深刻的黑洞形象,是在诺兰拍摄的电影《星际穿越》中,黑洞“卡冈图雅”是一个深不见底的黑色中心与明亮立体的气体圆圈。这个黑洞形象是根据美国理论物理学家基普·索恩提供的模型制作出来的,特效人员根据模型制作出了最终电影里的样子。电影中,宇航员库伯驾驶“徘徊者2号”冲进黑洞时的场面蔚为壮观,成就了那段经典镜头。根据这次发布的照片看来,也算是专业和接近现实了。

还有一点值得注意的是,《星际穿越》中库伯掉入黑洞后进入高维度时空,在那里可以看到四维时空的我们的过去和将来,并能够通过引力与我们互动。伴随此次黑洞照片发布,项目科学委员会主席、荷兰奈梅亨大学教授海诺·法尔认为,“黑洞是时空尽头,存在一些我们想破解的谜团。首次给黑洞拍照可能帮助我们朝着解开这些谜更进一步。”“事实有时候比小说更奇怪,黑洞最能真实体现这一点,它比科幻作家梦想的任何东西都更奇怪。”著名理论物理学家霍金在最后一本著作《十问:霍金沉思录》中这样写道。这些话也让大家对黑洞继续产生无尽的想象。

电影与真实黑洞有什么不同

此次公布的黑洞照片“主角”是室女座超巨椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的65亿倍,距离地球大约5500万光年。照片展示了一个中心为黑色的明亮环状结构,看上去有点像甜甜圈,其黑色部分是黑洞投下的“阴影”,明亮部分是绕黑洞高速旋转的吸积盘。照片一公布,大家的第一印象就是“照片怎么那么模糊”,跟《星际穿越》中的清晰图像不一样。

《星际穿越》科学顾问、诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩说,“模糊是因为(事件视界)望远镜的分辨率还不够好”。谈到M87星系黑洞照片与《星际穿越》中“卡冈图雅”黑洞形象的不同点,索恩说,首先,“卡冈图雅”的图像显示出强光,而最新公布的黑洞照片上的光却柔和得多。索恩指出,“卡冈图雅”的强光来自拍电影时IMAX相机镜头中模拟的光散射。对黑洞的真实观测可没有拍电影这么好的条件,“事件视界望远镜”中没有IMAX相机那样的光散射。

第二,真实照片中,黑洞一侧明亮,而另一侧暗淡,《星际穿越》中的黑洞图像却没有这种差别。

索恩指出,与“卡冈图雅”黑洞相比,M87星系黑洞的多普勒频移作用显得非常强大,这使得照片中黑洞有一侧非常明亮。多普勒频移是指物体运动时,从那里发出的信号传到接收处时会出现相位和频率的变化。

事实上,索恩团队当初为《星际穿越》提供的黑洞模型中同样考虑了多普勒频移,但《星际穿越》导演克里斯托弗·诺兰“忽略”了这种亮度差异。

第三,电影中设定的“卡冈图雅”黑洞与真实M87星系黑洞本身就有不同,最大的不同在于二者的吸积盘厚薄程度等特性有差异,这可以部分解释为什么“卡冈图雅”黑洞图像的中心有一条亮带。

黑洞周围的光环为什么颜色不一样呢?此次对M87星系黑洞成像的“事件视界望远镜”的工作波段是毫米波。但人眼并不能看到毫米波,黑洞图像上呈现出的彩色光是科研人员经过计算机处理而成的。“事件视界望远镜”的科学家选择了红色,而《星际穿越》则选择了其他颜色。

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