《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
在电影《星际穿越》里面的确有这样一个星球,这是男主去宇宙遇到第一个星球,也是计划目标的一号星球,名叫米勒!这颗星球上的一个小时等于外界、以及地球上的7个小时!这种情况是由“黑洞引力”引起的一种现象!
这种现象也并非是凭空捏造,而是有科学依据的,用我们现实生活中的科学定义来说,这是根据爱因斯坦的“引力时间膨胀”来拓展的一部分剧情!
《星际穿越》这部电影相对于其他科幻类作品来说,存在相当多的科学依据,电影中很多剧情你完全可以用现在的科学知识去解释,无论是已经被实践证明的科学,还是存在于未知状态下的理论,总之,它有一个可以“辩论”的基础!
男主去到这颗星球上待了大约三个小时,而外界已经过去了二十几年,造成这样结果的罪魁祸首就是“黑洞”!
黑洞不同于其他天体,没有人知道黑洞里面到底有什么,但黑洞的质量、引力场是非常恐怖的,只要存在于黑洞的视界只能,其他天体最终难逃黑洞的吞噬与吸收!这个过程是非常快速的撕裂!米勒星球只是一颗比较普通的行星,它的质量也远远不及黑洞!被黑洞吞噬只是早晚的事情!
米勒星球离黑洞越近,这种时间膨胀的变化就会越明显!米勒星球很难保证在如此靠近黑洞的情况下依然保持完整,当然,这个时候的米勒星球正在接近于黑洞视界之内。
在黑洞强大的引力场下,米勒星球的引力场被改变,时间膨胀也在所难免!
其实为了呈现电影剧情,实际情况与我们看到的或许有些不一样!在飞船上,时间一切正常!但随着库伯驾驶小飞船靠近米勒星球之后,这个时间就会越来越“慢”!这种慢比较有意思!或许库伯本人似乎没有感觉!但如果从摆脱米勒星球引力场的外界来看,这就非常有意思了。
在外界看到的米勒星球几乎是处于禁止状态,米勒星球上的时间与外界相差太多,基本上可以这样说,米勒星球上一个小时之内发生的事情,在外界需要用七个小时才能看完!也就是说,如果以地球时间来推算的话,那库伯与队友在登陆米勒星球的时候完全就是“慢动作”播放!
这边辛辛苦苦等了七年!而库伯才完成了一个小时的事情!差不多一年只能看到八分钟的进度!这是非常有意思的,就像我们古语所说,天上一天,地上一年嘛!
不过米勒星球的这种现象并不会持续太久!一旦它离黑洞越来越近,引力场会直接撕碎米勒星球的大气,大气逃离,紧接着就是所有海洋中的水离开!我们在电影看到的惊涛骇浪就是引力场的另外一种现象!
结语:简单来说,米勒星球的时间变化就是黑洞引力场引起的,如果地球处于米勒星球的位置,并且质量、大小、自转速度与米勒星球相同,那其情况大概也会差不多,地球上的时间也会与外界不一样。
图:均来自网络
《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
题主搞反了,是《星际穿越》中的米勒行星(先前队员米勒首先登陆此行星)上由于黑洞超强引力造就的相对论效应,那个星球上的一小时等于地球上的七年!
那个在吸积盘上方的黑色天体就是米勒行星,理论上确实能存在这样的情况,因为黑洞超强引力的相对论效应是存在的,与无限接近光速运动的相对论时间趋向停滞的效应类似!而这个是可以计算出来的!
只要知道黑洞的质量以及距离即可根据这个公式计算出两者的时间比例,当然我们并不清楚卡冈图雅的质量,因此这个公式内缺少条件,难以计算!但我们仍然可以估计估测这个距离!一般认为按1小时:7年的比例,米勒行星距离黑洞视界的距离应该非常近,在如此近距离下,米勒行星是否还能保持完整的球体这绝对是一个问题!
一个进入了母星洛希极限的天体,在母星强大的潮汐引力作用下,天体会逐渐碎裂并成为环绕母星的光环,土星的光环就是这样形成的,而且已知的行星光环都在母星的洛希极限内!
因此米勒行星是难以在如强潮汐引力的作用下仍然独善其身的,另外根据米勒行星的水深也不可能产生10KM高的巨浪,当然这只是理论上存在这样的可能,但实际却难以达到!不过看电影大大妈们相想必也是明白了一个潮汐引力的名词!
另外有一个要明白的是配角老黑同志是在停留的轨道,如果在遥远的环绕黑洞的距离上,那么老黑同志的时间体系和地球是差不多的,但如果是在围绕米勒行星的轨道的话,那么其时间体系将与米勒行星上的一小时=七年相差无几的!实在有点记不清当时永恒号驻留的轨道了,哪位朋友可以提供下信息,非常感谢!
永恒号穿越虫洞!
漫游者号降落米勒行星
《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
这个现象源自爱因斯坦的广义相对论,被称之为引力时间膨胀效应。相对论表明,时空都是相对的,宇宙中没有绝对统一的时间流逝速率。对于处在不同引力场中的观察者,他们之间的时间流逝速率是不同的。在弱引力场中的观察者会测得强引力场中的时间流逝速率慢于自己,而且引力场越强,时间过得越慢。换言之,远离大质量天体的时钟走得比靠近该天体的时钟更快。
引力时间膨胀效应已经被实验所证实,而且也被应用于实际之中。虽然地球在其周围所产生的引力场较弱,但依然可以测得这种现象。例如,GPS卫星距离地球表面大约两万公里,它们所处的引力场要弱于地球表面,所以GPS卫星携带的时钟走得比地面时钟更快,通过计算可知,卫星时钟每天累计快了大约45微秒。虽然这个差别很小,但要知道光速大约为30万千米每秒,因此,由于引力时间膨胀效应,GPS卫星每天累计的定位误差达到了13.5千米。可见,如果不对GPS卫星的时钟进行校准,就无法实现准确定位(另外还需考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应)。
在电影《星际穿越》中,主角等人在穿过虫洞之后先去了米勒行星。这颗行星十分特别,因为它绕着一个名为卡冈都亚的黑洞运动。由于黑洞产生的引力场极强,米勒行星又十分靠近这个黑洞,所以导致这颗星球上的时间流逝速率远远慢于地球上,从而使得米勒行星上的一个小时相当于地球上的七年,两者相差了6.1万倍。
《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
首先纠正一点,不是星球上的7年等于地球的一年,而是恰恰相反,是地球上的7年等于星球上的一年!
这种现象是真实存在的,并不是科幻思想,而是真实的科学理论。是由于引力过大造成的“引力时间膨胀”效应,简单说,就是引力越大,时间就过的越慢,具体慢多少,有一个具体公式可以加以计算,这里不再列举,有兴趣的可以搜索计算,并不难!
《星际穿越》里的星球时间变慢是因为它附近有一黑洞,而我们都知道黑洞引力巨大,甚至连光线都不能逃脱它的魔爪,所以由于黑洞附近的引力是巨大的,从星球上有如此高的巨浪我们就能感受到这种引力的强大!
于是我们见到了主人公从星球回到地球后发现自己变年轻(相对)了,就是因为地球时间相对流逝的太快造成的!
事实上,在我们地球上同样有“引力时间膨胀效应”,严格来说,如果你住在一楼,你朋友住在20楼,你们两人的时间流逝速度就不一样,你的时间流逝相对较慢,因为你收到的地球引力较大。只是这种差别太小了,可以忽略不计,也不会对我们生活造成影响!
《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
前方回答很精彩,鄙人也来浅说一二。
我先来说明这个问题有误,准确的说是:“这个星球上的1小时等于地球上的7年。”题主就是将意思整反了。
问题的答案也很简单,就是黑洞。
为了回答这个问题,我刚刚将《星际穿越》再刷了一遍。因为看很多年了,好多都忘了。
在《星际穿越》中,库伯等一批科学家为了拯救人类,乘上宇宙飞船进入到土星旁边的一个虫洞入口,穿越到了100亿光年外的卡冈图雅黑洞附近的米勒星球上。
就是这个巨浪滔天的米勒星球,库伯他们发现在上面一小时等于地球上的7年。
为什么米勒星球上一小时等于地球的七年呢?因为这颗米勒星球是绕着卡冈图雅黑洞高速旋转的行星,米勒的位置就在黑洞扭曲的时空曲率的漩涡内,也就是说米勒星球周围的时空是强扭曲的时空。当然这个时空曲率的始作俑者就是黑洞。
在爱因斯坦的广义相对论中,黑洞是宇宙中引力、密度、时空曲率等最大的天体,由于它巨大的引力使光也无法逃脱,以致人眼无法看到,只能通过被它吞噬的物质反射光间接判断它的存在。可想而知,黑洞的力量大到多么的难以想象。
黑洞中心有个体积无限小的奇点(或许这个小点在我们时空是体积无限小,而在另一个时空里可以无限大),奇点内有无限大的引力与时空曲率,能在周围形成一个时空漩涡,越靠近黑洞中心的奇点,时空曲率越大。
米勒星球就是落在这个巨大的时空漩涡上,才出现1小时有地球7年的时间。如果到了黑洞奇点内,时间更慢,最后是一切都静止了。
普通天体的时空曲率是这样的:
黑洞的时空曲率是这样的:
由于米勒旋转速度快,才不被吸入到奇点内。不过久而久之,它终有一天会被卡冈图雅黑洞吞噬。
《星际穿越》真的很不错,是我看过的科幻剧中最好的一部。黑洞设计得非常符合实际,跟现在拍的真实M87黑洞照片十分吻合。
《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的?
难道不是该星球上的1小时等于地球上的7年?题主正好说反了。
《星际穿越》作为一部广受好评的硬科幻深受大多数人喜爱,该剧中出现的各种设定、术语都不是空穴来风、无的放矢的。其中被大多数人记住的片段一定是:男主带着妹子和打酱油的去一个颗行星上寻找执行任务并寻找他们的小伙伴,男主他们在那个星球上大约也就活动了三个小时,但是回来后发现黑人男配角已经老了,地球上已经过去了23年。这应该就是问题的来源了。
那为什么会发生这样的时间膨胀哪?根源就在这颗行星上了,我们知道我们的地球绕着太阳(恒星)公转,而这颗行星是在绕着黑洞公转,引力巨大。导致了时间的流逝速度减慢,这就是爱因斯坦广义相对论的引力时间膨胀效应。当然这颗行星绕黑洞公转的速度可能是快于地球的,狭义相对论的时间膨胀效应也可能在起着作用,但主要的还是引力影响的。
广义相对论认为,质量可以使时空发生弯曲,曲率越大时间流逝的速度越慢,例如黑洞视界上的时间就是趋近于停止的。
引力引起的时间膨胀效应在现实生活中是存在的,例如我们每天用的GPS导航系统,轨道上的卫星就需要计算出因引力时间膨胀导致的时间差异并且调正。这样我们在地面上才能精准的应用GPS导航系统。
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