文/敖清昶
《星球大戰(zhàn)》中的科學(xué)錯誤
文/敖清昶
誕生于20世紀(jì)七十年代的系列科幻電影《星球大戰(zhàn)》影響了幾代人,是科幻電影的形象大使,強力激發(fā)了無數(shù)人的想象力和創(chuàng)造力,甚至在某種程度上影響了整個人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,然而,立足今日科技回看這部經(jīng)典影片,卻會發(fā)現(xiàn)這部影片中的科學(xué)謬誤不少,許多科幻成分貌似很符合科學(xué)原理,但實則違背了科學(xué)原理。
我們的宇宙廣闊無垠,人類所能造的最快的火箭飛到離我們最近的恒星,也要數(shù)千年的時間;即使光也需要超過4年的時間才能抵達那里。
很顯然,我們需要一些辦法來解決這個問題。如果《星球大戰(zhàn)》里的千年隼號飛船要花費1萬年才能從塔圖因星球飛到奧德蘭星球,那么將是多么無趣的事情。
于是,《星球大戰(zhàn)》使用了“超空間”。在普通空間里速度的上限是光速,而在超空間里就沒有這種限制了,飛船可以使用“超引擎”進入超空間,并超越光速。
這樣的超空間在理論上也許有可能存在,不過這里還是有個問題。不管是《星球大戰(zhàn)》,還是其他的科幻電影中,飛船在超空間旅行時,周圍總是有無數(shù)光束閃過,十分炫酷。
但是,如果一艘飛船真的可以超空間旅行的話,你并不會看到這樣的畫面。
因為星光的頻率都會大幅度增加,最后會跑出可見光的范圍,而宇宙微波背景輻射則會變?yōu)榭梢姽狻4藭r飛船上的你所能看到的,只不過是一個出現(xiàn)在前方的明亮光團。
太空中差不多是真空的,沒有介質(zhì)就沒有聲音,所以在太空中,我們應(yīng)該聽不到飛船“嗖”地飛過去的聲音,也聽不到武器開火時的聲音以及爆炸聲。
有人認(rèn)為,這些聲音是飛船的電腦程序創(chuàng)建出來的,為了給宇航員一些聽覺線索,以便宇航員迅速掌握周圍的情況。
這個想法似乎很合理,但是也沒有必要老讓我們的聽眾聽到這些。
在《星球大戰(zhàn)》里,一艘飛船如果被擊中,爆炸后會產(chǎn)生極為明亮的火球,并能持續(xù)好幾秒鐘。
但是,那些飛船里應(yīng)該充滿了氧氣,而且飛船的引擎也會含有氧化劑,因此,飛船被擊中后,會迅速將氧氣燃燒完,火球?qū)⒑芸煜纭?/p>
所以,飛船在爆炸后只會產(chǎn)生一個短暫的閃光,之后剩下的則是向四面八方擴散的飛船碎片。
另外,爆炸后的飛船碎片總體動量仍會保持不變,這些碎片還會按照原來飛船的速度一起繼續(xù)向前運動,而不是像影片中的那樣停下來。
《星球大戰(zhàn)》中的飛船上大都有激光大炮,許多人還攜帶著激光手槍,但是與其他的科幻電影一樣,這里存在許多的科學(xué)錯誤,最大的問題是,通常情況下你是看不見激光的。
激光在真空中是無形的,因為沒有粒子散射激光來使得它可見。在空氣中,它通常也是無形的,除非空氣中有煙、霧或塵埃散射激光。一般情況下,唯一能看見激光的人,應(yīng)該是眼睛被激光打到的人,當(dāng)然他不可能持續(xù)看很久。
在太空中看見激光就是一個很大的錯誤,還能看見激光在太空中穿行的過程,那就錯上加錯了。電影里的激光武器發(fā)出的“啾、啾、啾”的聲音,是影片中最為出名的聲效之一,但前面我們已經(jīng)說過,真空中沒有介質(zhì),我們是聽不到任何聲音的,而且即使有介質(zhì)傳遞聲波,激光穿行時,是不會伴隨任何聲音的。
因此,真正的太空大戰(zhàn)是無聲無息的,不可能像地球上的戰(zhàn)爭那樣火光沖天,槍炮聲震耳欲聾。飛船大部分時間是待在行星的大氣層里。不過,更大的可能是這樣的設(shè)計在電影中的視覺效果更好。
更為不合理的是,電影里的太空戰(zhàn)機在太空中轉(zhuǎn)彎會像地球上飛機轉(zhuǎn)彎一樣,其實根本不可能,因為沒有空氣,副翼和方向舵都不會起作用。目前人類的宇宙飛船只能靠推進器噴射液體燃料來改變方向。
如果飛船有足夠的燃料,你當(dāng)然可以讓飛船像飛機一樣拐彎,不過這是毫無意義的燃料浪費。
電影里的飛船的推進器在太空中似乎總是打開的,但這毫無意義。在太空中基本上沒有阻力,飛船即使關(guān)閉了推進器,它也可以繼續(xù)保持原來的速度前行。一些飛船還使用了離子推進器,其實離子推進器產(chǎn)生的加速度很小,遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的化學(xué)引擎。
你可能會注意到影片里的太空戰(zhàn)機總是從上方攻擊大型太空戰(zhàn)艦,就像地球上的戰(zhàn)斗機攻擊軍艦一樣,可是,跑到太空戰(zhàn)艦“底下”攻擊不也是可行的嗎?
《星球大戰(zhàn)》大部分的太空戰(zhàn)機似乎是按照空氣動力學(xué)原理而設(shè)計的,許多都有機翼,其實太空里是沒有空氣的,也許設(shè)計師主要是考慮