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《星际穿越》成"烧脑"大片 物理小白如何看懂电影?全面解读(图)
2015-03-14 00:40  浏览:874

7、库珀如何驾驶母船逃离黑洞,去到第三个星球?

利用引力弹弓效应,使母船获得更多动能。

影片高潮阶段,库珀帮助艾米利亚(安妮·海瑟薇饰)逃离黑洞也很值得一说。经过坑爹的曼恩博士(马特·达蒙饰)一折腾,母船Endurance早已没有足以回到地球的燃料,甚至单靠自身动力也没法到达第三颗星球。

库珀决定手动操作飞船Endurance环绕黑洞旋转,进行一次gravitational slingshot:借助引力弹弓效应,让飞船Endurance获得更高的速度飞到第三颗星球。“引力弹弓效应”有点类似大车撞小车,如果小车比大车轻很多的话,大车只会损失一点点速度,而小车会以大车速度的差不多两倍飞出去。这里引力就起到了“撞击”的作用:把黑洞动量的一小部分给Endurance,让它获得更多的动能。

母船示意图

母船示意图

不过黑洞的引力的确太过强大,而且由于最小稳定轨道的存在,飞船Endurance 也差不多快落入不稳定区域了,这里库珀牺牲了自己和机器人塔斯TARS所在的飞船:先是用尽所有燃料为Endurance加速,后来又主动脱离Endurance减轻负荷——这的确会为艾米利亚进入第三颗星球的轨道减轻负荷,但并不会增加多少脱离黑洞的机会:连接飞船与空间站的爆炸螺栓只会产生很小的反冲,牛顿第三定律在这里只能给空间站一丁点的加速。

在这里,索恩解释,也许库珀本来的目的就是为了让自己进入黑洞:既然操作引力需要统一广义相对论和量子场论,而需要的数据只有在黑洞视界内部才能得到,那么,虽黑洞吾往矣,就来一次华丽的赌博吧!

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