科幻电影中的物理现象.doc

论述科幻电影中的物理现象 学院：文学院 专业：汉语言文学四班 姓名：杨九丽 学号：110101119论述科幻电影中的物理现象科幻电影中的“可能”与“不可能”如果用科学去解读电影，会发现很多电影中有很多的“可能”和“不可能”。超时空接触，也谈到了超时空转移，可见人们对这种技术的兴趣历久不衰，皆因在爱因斯坦的相对论中，没有任何东西可快过光速，所以，关于人类要实现星际飞行的梦想，必须要依靠时空的瞬间转移了。所谓“瞬间转移”技术，就是将人、物体、信息或者数据瞬间从一个地方消失。再在另一个地方将之重新现形。瞬间的概念是指这个旅行过程中的时间和空间将会消失，我们可以从一个地点瞬间到达另一地点，不需要走一段物理路线，或者说在一个地方消失，同时在另一个地方重现。其实这曾经是科学大师爱因斯坦提出的理论，也就是把物体化解为能量，传送到遥远的地方，然后再把能量还原为物体。10年前，科学界认为这是不可能的事。但是或许爱因斯坦的这个理论真的不可能，但是目前的研究表明从另一个角度理解却也是可能的。1993年3月，瞬间转移终于走出科幻小说，变成了理论上的可能。当时，美国物理学家查尔斯贝尼特和 I BM的一个研究小组证实，瞬间转移是可行的。自那以后，科学家利用光子作了大量试验，证明瞬间转移事实上是可行的。1997年，美国的泽林格尔教授证明，光粒子可以同时瞬间转移很长的距离。1998年，加州技术研究所的物理学家和欧洲的两个研究小组把瞬间转移的设想变成了现实，他们把一个光子在同轴光缆上成功地瞬间转移了一米。正如预测的那样，当光子被成功复制后，原始光子就不存在了。然而，用远程瞬间传物模式进行人类和其他物体试验目前似乎还遥遥无期。出生于马来西亚的林平奎教授称，要将生物进行瞬间转移传输，仍是遥不可及的事情。林博士承认：“我们的实验与科幻片仍有些区别。我们暂时只能遥距传送激光中的光子，还不能将物件瞬间转移。”林博士发表了许多有价值的论文，他表示，他研究的目标是证明瞬间转移是可以做到的，这对未来技术的发展是有用的。他介绍说，普通人在预测一个足球的运行路线或者飞机在哪里着陆，靠的都是牛顿物理学理论，但在量子世界，一个比原子世界还要小的世界，物理学的一般经验就站不住脚了，你会发现很多奇妙的事情发生，粒子好像可以同时出现在不同的地方。物理学家们把量子的状态称作“超自然的”。科学家们下一步研究的重点是，把体积比光子大的实质物体，瞬间传送到远地。林博士说：“原则上我认为可行，但可能是一千年后的事。打个比喻，我们现在发明的，只能算是算盘（量子瞬间转移），要制造超级电脑（生物体瞬间转移），这条路仍很漫长。”所以，目前为止，瞬间转移对于具体的人、物体、信息仍是“不可能”的。当然，除了超时空接触中的瞬间转移外，许多科幻电影中大都具有“物理因素”，自然，其中的“可能”“不可能”因素也更多。仔细研究功夫足球，会发现，虽然电影让人看得过瘾，但是如果足球踢到这个份上，球要不就飞上了外太空，脱离地球引力再也回不来了，要不就是还没来得及飞出去，就被一脚踢爆了。因为按照球飞出去的抛物线和功夫足球中球从飞出到落地的时间推算，球最高点达到了1万5千800多公里，早就脱离了大气散逸层，脱离了地心引力，永远地飞入了外太空，不可能再回到地面了。哈利波特的隐身斗篷是一个现实光学问题，我们都注意到了日常生活中常见的光学现象，光线运动方向会发生改变。完美隐身就是通过改变光线的路径，使光线在平面介质中弯曲，而且保证出去后依然是平面波。假设计算，得到介质的电磁参数，然后通过数值模拟，得到简单的圆柱隐身衣的图像。圆柱的外面涂好介质后，当平面波经过介质时，光线都会在介质中运动，圆柱中间没有任何的光线，当光线离开介质之后，同样是沿着平面波运动。如果人坐在圆柱中间，就不会被看到。不过，隐身衣的可能还是不可能，真是个两难的选择。因为这样的隐身衣会阻挡住光线，穿上隐身衣的人很可能是个睁眼瞎。 星球大战里的太空“传奇”说白了，星球大战基本上就是一系列以太空为背景的恃强凌弱的冒险。相关的几部电影都不像科幻小说那样注重“科学”原理，而是违反了许多简单的物理学原理。电影中三名宇航员在太空飞行中意外被卷入“时间空洞”，被迫降落在一颗由猩猩统治的陌生星球上，而那颗星球其实就是几千年后的地球。根据狭义相对论，在这部电影里，以这几名宇航员自身为参考系，他们持续飞行了一年半，而其间地球上的时光已飞逝了2000年根据狭义相对论法则，这是真实的一幕。但是，这怎么可能呢？因为，无论从哪一个参考系进行观测，光速(c)都是恒定的，通过一系列逻辑推理，爱因斯坦证明了：两个事件之间的时间间隔长度，取决于你对之进行观测的参考系，所以自然而然就会有这样的结果。根据狭义相对论，任何质量不为零的物质，其运动速度都不可能超过光速。但是，当你运动的速度足够接近光速的时候，就会出现时间膨胀。导演乔治卢卡斯和他的编剧团队的确承认，想要在一个个相距遥远的星系中穿梭飞行(不受时间膨胀影响)，电影中的人物必须想办法快速到达那些地方，而方法就是钻进“超光速”飞行器里。实际上，“超光速飞行器”无法用任何(科学)道理来解释，只是一个必要的情节设置。不过，或许爱因斯坦的广义相对论可以证明“超光速飞行器”的存在是合理的。除此外，还有一个违反物理学原理的例子显而易见(这在改编成电影的科幻小说中普遍存在)：我们听到影片中的战斗轰炸声不绝于耳，这些“太空中的巨响”其实不可能存在。我们知道，声音不可能通过真空进行传播。不管怎样，科幻电影中都会用到