科幻电影中的物理学

科幻电影中的物理学

科幻电影是好莱坞类型电影里的一个分支。它的情节往往包含了各种各样的科学奇想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于未来图景的超前假想。和其它类型电影一样，科幻电影是电影工业化的产物，其人物、叙事和主题都有一定的模式，就像批量生产的圣诞节商品，主要目的是满足人的娱乐需求。作为类型电影的缺陷也很明显，大部分科幻电影往往注重视觉奇观而缺少深刻的内涵。当然，其中也不乏一些在美学、思想和历史上有价值的经典作品。以下，我将例举最近看了一些科幻电影其中有一些新颖的现象，最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。

还记得20世纪60年代的科幻电影杰作《决战猩球》吗？

三名宇航员在太空飞行中意外被卷入“时间空洞”（物理学专有名词），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。物理学家反复咀嚼这部电影的情节之后发现：很多人认为狭义相对论使得时空旅行成为可能，但是这个例子恰恰说明，狭义相对论使时空旅行成为一种挑战。

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。时间膨胀公式如下：Tship = Tearth(1-v2/c2)1/2(以上公式显示，相对于地球来讲，太空船必须以v = 0.9999997c的平均速度飞行，才能获得《决战猩球》中那么长的时间膨胀量。)因此，虽然从理论上来说，假如你的飞行速度足够接近光速，你就能很快到达一个地方。但是，当你到达目的地时，你很难搞清楚地球上今夕是何年，总统是何人。当你返回地球时，你的孩子可能比你还老。

在恐怖科幻电影《黑洞表面》中，精神状态不稳定的威尔博士(Dr.Weir)向我们描述了一个人怎样才可能绕过狭义相对论中的光速

极限：威尔博士拿了一张纸，在纸的两端画了两个记号，表示这两个记号是距离能多远就有多远的两个地方。然后，他把纸折起来，让那两个记号相互挨着。他解释说，假如我们对空间也能够这么做，并且能够跳跃穿越这样的“捷径”的话，我们就能在距离极其遥远的星系里以极短的时间穿梭旅行，而不会违背狭义相对论中所指的物质运动速度不可能超过光速这一原则。是的，威尔博士虽然很疯狂，但他可不笨。显然，他对广义相对论也略知一二。

广义相对论称，物质可以让时空弯曲。因此，从理论上来讲，假如你能够创造一个足够大的引力场，你就能在时空中把遥远的两个地方拉在一起，非常接近。这个设想听起来前景光明，但仍有几个大问

题：第一，任何一个引力场，假如它足够强大，能够做到以上假设的话，那它就会摧毁你的宇宙飞船。第二，制造这样一个引力场所需要的能量之大，是完全超乎我们的想像的。第三，即使你找得到一条连接两个端点的路径的话，你也可能陷入上面两点提到的麻烦里去。

然而，电影中那艘“地平线号”破飞船命中注定还是找到了那条捷径。不幸的是，那艘飞船进入了我们所知宇宙之外的一个混沌世界，玩完了，许多恐怖和不快事件发生在飞船全体乘员身上。

电影中的伪科学与失重形成对照的是一些科幻电影中出现了一种重力极大的物体黑洞。在影片《银河访客》(Galaxy Quest)将要结束的时候，舵手汤米拉雷多(Tommy Laredo)告诉贾森尼史密斯船长(Capt. Jason Nesmith)NSEA保护者号必须穿过黑洞才能返回地球。在迪斯尼公司的影片《黑洞》(The Black Hole)中一位太空船船员穿过黑洞到达了另一个遥远的地方。问题在于，人是不可能穿越黑洞的。黑洞是由一颗寿命将尽的恒星坍缩形成的，该恒星的质量至少应比太阳大三倍。恒星坍缩后，其核心部分的密度极高，产生的重力是如此之大，以致任何物质甚至包括光都无法逃脱。黑洞并不是一个隧道。任何进入黑洞边缘或其视界的物体都会掉进黑洞。它内部的重力会把任何物体撕个粉碎。关于黑洞的一个错误观念是它们会像一部巨大的吸尘器那样将附近的一切都吸进去。这并不完全正确，只有那些落入黑洞视界内的物体才会进入黑洞。黑洞利用质量和重力吸引物体的能力与它们的恒星母体相同，别忘了黑洞的质量与原先的恒星是相同的，只是更紧密，密度更大。在许多人的想像中，如果太阳立即变成一个黑洞，

它会把地球吸入体内，虽然太阳的质量不足以成为黑洞。但如果您研究一下上面介绍的牛顿重力定律，就会发现太阳和地球的质量都未发生变化，两者间的距离也没有改变。因此，如果太阳变成一个黑洞，地球受到的太阳引力将仍然与现在相同。地球只会绕着这个黑洞运行，和现在绕太阳运行并没有差别，不过失去阳光会对地球上的生命带来极为严重的问题。

电影《皇家赌场》上映的时候，获得颇多的好评。以此为由头，德国多特蒙德大学的物理学教授梅汀·托兰专门研究了007电影。在赞叹了《皇家赌场》中从高空中跳下从而必须承受十袋水泥压力而毫发无损的邦德的膝盖骨后，他运用物理学的知识分析评价了在迄今的所有007系列电影中，英国特工邦德的各种动作镜头到底有多少可以在现实中实现。他的结论是，按照科学原理，邦德应该已经死了N 次，并伴有多次胳膊和腿部骨折。而那个“大科学家”Q博士如果真知道科学道理的话，那他绝对不是邦德的后台或者助手，而是一个老谋深算数次要置邦德于死地的“卧底”。

同时，邦德帅哥的手表一直是粉丝们津津乐道的一款酷物。然而他们不知道，就是这鼎鼎大名的手表，很可能将他们的偶像化为灰烬。很多人都还记得在1973年上映的007电影《生死关头》中，由罗杰·摩尔扮演的邦德那块超豪华阵容的手表，里面装着一枚“超级磁铁”。在电影里，邦德不但能用这块时髦手表抵挡射向他的手枪子弹，顺手牵羊把上司喝茶的调羹从茶杯下面吸走，甚至还能把邦女郎衣服上的金属拉链拉开。托兰博士研究后表示，按照物理原理，如果邦德手表

里的磁铁具有电影里那样强大的吸引力，那么这块手表的温度就要上升到10亿摄氏度。当然，邦德的死法会是比较神秘浪漫的灰飞烟灭。

托兰教授的研究发现：007电影里的发明家“Q”如果真的是个发明家的话，那么他明显是想把邦德置于死地，或至少是蓄意用各种酷刑折磨他。例如在《黑日危机》中，“Q”为邦德装备了另外一种高科技手表。当邦德被逼进角落走投无路的时候，他就从手表里射出一条钢丝，凭借这条钢丝在瞬间使自己脱离险境。根据物理公式“力等于质量乘以加速度”可计算得知，邦德的手臂在电影中承受着大约相当于400公斤重的负担，他的身体会被扯碎。

科幻作品与物理学科的成长也有着明显的相互增进效果，科幻作品给物理学家提供了无尽的设想，物理学原理把科幻作品点缀得妙趣横生。我们欣赏科幻电影享受视觉盛宴的同时，决不能认识不清、迷信，而是应当充分调动我们的科学知识来明鉴真伪，做到理性看待。

科幻电影中的物理现象[技巧]

科幻电影中的物理现象[技巧] 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

科幻电影中的物理谬误,你看出来了吗

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6d2426711.html, 科幻电影中的物理谬误,你看出来了吗? 作者：姚东亮 来源：《科学24小时》2011年第05期 近期的一些科幻电影引起了市场的关注，它们所拍摄的场景令人震憾。比如《2012》、《月陨天劫》等。在这些科幻电影中，很多场景都联系着物理中的规律，只是不知道导演是不是合理地用电影来叙述这些规律。 我们就以《月陨天劫》来看看这部电影中违反物理规律的荒谬情节。 情节一：电影中第38分钟描述一块密度极大的矮星碎片撞击到了月球，其中有一小块落在了地球上。几位科学工作者去考查时，一把小镐头在被掏出的瞬间被矮星碎片一下吸了过去。我们假设一下，如果真的有这样一块碎片落在地面上，会出现电影中的场景吗？这种物质的密度，我们仅按原子核的密度数量级来算，即达到了p=1013kg/m3 的数量级，从片中看到这块物质的直径大约为10厘米，代入万有引力公式计算，其表面的引力加速度为106m/s2 ，即是正常地表重力加速度的10万倍左右，这么大的加速度是不可能让周围的人一点反应都没有的。最可能出现的情况是周围的人与那个把小镐头一样会被瞬间吸过去，地球上没有什么物质的结构可以抗衡比自己重力大10万倍的力量，这些人会被吸过去之后，立刻被压缩得找不到，像是掉入一个无底的黑洞，而且周围的物质一样被吸入。 情节二：矮星撞到月球上还是月球撞到矮星上？原因同上，还是质量的关系。要是碎片质量真的是月球的160多倍，电影中不该描述出矮星碎片飞向月球，而是月球飞向这块碎片。另外，在月球向碎片靠近的过程中，因为月球的个头足够大，它在碎片的引力场中占据的空间太大，导致月球靠近碎片一端与远离碎片一端受到的引力不同，在一定距离上早被碎片的引力撕裂（在天文学上被称为洛希极限）。这是一个可供电影制作者大写特写的宏大天文场景。而这块矮星物质撞击月球的结果会是怎么样的呢？仔细想想，那片矮星物质的密度是如此之大，是月球密度百亿倍的数量级，它穿过月球这事简直比子弹在空气中穿行还轻松！所以这片物质会大摇大摆地不费吹灰之力穿过月球，而不是停留在月球之中。 情节三：一艘巨轮被吸了起来，集装箱也一样被吸得离开了巨轮。这个场景的漏洞最大，船与集装箱都吸起来了，那水呢？不被吸引起来吗？其实最终的结果是水与巨轮一起被吸起，就像有人说百慕大三角洲有船莫明其妙地失踪是因为那里的重力突然变大，把船吸引下去的结果是错误的一样。如果船所在的地方重力加速度变大，则水对船的浮力一样要变大（由浮力公式可得），船是不会被吸引到海底的。

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科幻电影中的物理知识 科幻电影是好莱坞类型电影里的一个分支。它的情节往往包含了各种各样的科学奇想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于未来图景的超前假想。和其它类型电影一样，科幻电影是电影工业化的产物，其人物、叙事和主题都有一定的模式，就像批量生产的圣诞节商品，主要目的是满足人的娱乐需求。作为类型电影的缺陷也很明显，大部分科幻电影往往注重视觉奇观而缺少深刻的内涵。当然，其中也不乏一些在美学、思想和历史上有价值的经典作品。 以下，我将例举最近看了一些科幻电影其中有一些新颖的现象，最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。可以用物理学知识在这里分析一下。 科幻影片《橡胶飞车》中，化学家罗宾·威廉姆斯是一位连自己的结婚日都忘了，一味埋头于自己研究的天才科学家。世上自然没有这样的科学家，但是他发明的橡胶球也许是现实中不可能存在的物质。他发明的橡胶弹性非常好，能自己产生能量自动来回弹跳。所以取了个意为"飞来飞去的橡胶"的名字"飞行橡胶(Flying Rubber)" 。科学家们的研究内容常常被用做科幻电影的主要素材。 但是飞行橡胶违反了组成宇宙的最基本的法则"能量守恒定律"。所谓能量守恒定律是指不管什么物质都不能自己生成能量或消灭能量。而是只是转变成了另一种形态。所以拿着橡胶球轻轻地抛出时我们最期望看到的就是橡胶球重新回到原位。这种情况称为"完全弹性冲突"，不转化和摩擦能一样不能重新恢复的能量，下落时从势能转化成动能，上升时再转化成势能。如果橡胶球的势能在空气或地面转化成摩擦能或热能，橡胶球就很难再回到原位。即只能回到比原来较低的高度。所以橡胶球上升到比下落高度更高的地方或随意运动的情况是不可能出现的。实际上如果物质具有这种性质的话就不用担心能量的枯竭了，遗憾的是这种事是绝对不存在的。 然而和影片《橡胶飞车》不同，类似的科学理论或科学技术有时也出现在电影中。基努·李维斯主演的影片《连锁反应(Chain Reaction)》就是如此。这部电影虽然没有引起人们的关注但是对主攻物理学的人提供了相当有意思的看点。 如影片所述，现实中存在释放声波后发光的现象。这种把声波能转化成光能的现象叫做"声致发光(Sonoluminescence)"。翻译成我们的话就是"声音发光"。气缸型液体管内发出声音的话，声波能将会形成出非常小的气团。声波使小气团剧烈地震动，气团就会反复忽小忽大，约有50微米大小。这时液体内几乎没有空气分子，所以气团几乎处于真空状态。相反，液体相对就像具有了很高的压力。这样的压力不均衡再次把气团粉碎成1微米大小的气珠。在粉碎的瞬间气团中瞬间就发出光来。 影片中出现了主人公艾迪做着摩托车挡住冲击波的场面。依靠如此弱的反应就能获得影片中所描述得那么强的能量是不可能的。如果利用氢的同位素重氢也许可能，但结果仍是个未知数。 十分科学式的这部电影中也隐藏着科学上的错误。研究生艾迪结束研究后休息时，敲打电子键盘偶然发现了声波发光现象。通入特定频率时突然发生了声波发光的连锁反应。但是实际上即使电子键盘发出声波也看不到声波发光现象。为了产生声波发光现象必须准确地向液体管内的气团发送声波。所以不可能通过电子键盘从最底部发送声波。更有意思的是诱发声波发光的声波在我们人耳听不到的频率范围内。所以利用电子键盘发送声波的影片设定虽然很浪漫，但是不符

科幻电影中的物理学

科幻电影中的物理意义 学院：物理与电气信息 工程学院 专业：自动化 班级： 姓名： 学号： 科幻电影中的物理知识

科学并非“在实验室里只有科学家们才听得懂的悄悄话”，科学是一门所有人都可以讨论的学问。 科学家们的研究内容常常被用做科幻电影的主要素材。可是在很多情况下，在编剧们创造性的添加了自己的幻想之后，影片本身却常常会违反最基本的物理规律。 也许你已经知道，迄今为止规模最大的粒子加速器——大型强子对撞机（LHC）将于年内运转。两位俄国数学家预言，它有可能被证明是世界上第一台时间机器。 穿越时空总是能让人产生浓厚的兴趣，也成为很多科幻电影，对于众多科幻电影，"时间旅行"即穿越时空常常成为它们的灵感源泉维护因果律的如《12只猴子》(12 Monkeys)，挑战因果律的如《终结者》(The Terminator)系列，改变汗青的如《罗拉快跑》(Run Lola)、《蝴蝶效应》(The Butterfly Effect)同物理学家们所争论的一样，这些影片无一不牵扯到时间旅行的因果律问题。 要想在过去、现在和未来间自由穿梭，只有在时间机器建成后才有希望变为现实。当LHC投入运转后，每个在其中通过的粒子会在时空中形成一种冲击波，让周围的空间和时间发生扭曲。当两个这样的引力波彼此朝对方趋近的时候，可能会造成十分壮观的结果。在某些极端场合，撞击的引力波会在时空中撕出一个“虫洞”来，即通常所说的可以穿越时空的隧道。如果LHC真的做到了这点，那么，任何研究领域所取得的进展都会黯然失色。从这个意义上说，强子对撞机可能标志着一个历史新里程，而2008年，则有望成为时空元年。

现今能够处理完成这个问题的最具使心服力确当属"平行太空"（Parallel Universes）定见该定见认为，在时空旅行中，有可能产生新的平行世界这个构想由Hugh Everett 于1957年在《现代物理评论》发表，初称之为"多重太空定见"（Many Worlds Theory）他认为，在量子力学中，每当一次测量完成，则被呈现的只是好些个可能的结果之一，其余可能的结果虽不能呈现，但它们并不是不存在，而是在另外的太空中接续存在每次回到过去所做的改变汗青的行动，均可能产生出1个新的世界。 这种高度抽象的"多世界"定见也被科幻电影引入过。例如在《回到未来》中，Dr. Brown向Marty诠释"平行世界"时，在黑板上画的概况图恰是出自霍金的《时间简史》目前，物理学家认为，回到过去的个人行为不成能改变汗青至于为什么，他们只是坚决相信"物理学定律会阻止"时空旅行者改变汗青，而未能给出完善的诠释。 数十年来，物理学家一直在努力探索时空之旅可能的真实机制。对于时空如何发生变化的最佳描述，源自于爱因斯坦的广义相对论。1905年，爱因斯坦在狭义相对论中指出：1个人如果做高速运动，时间对他来说就会变慢；如果他的运动速率趋近于光速，时间对他来说就会近乎障碍同时，狭义相对论认为，光速没有办法超越，时间不成能倒流然而广义相对论被提出后，许多科学家从中瞥见了时间旅行的可能性，包括诸如"一位航天员可以在他出发之前即回到地球"的假想。所以研究人员一直在寻找它的某些瑕疵——或者说尚未引起重视的层面，以期取得突破。通过以往这些努力源源不断地涌现出的时间

利用电影中的物理知识1

利用电影中的物理现象加深学生对物理规律的理解 论文摘要：虽然现代教学有更多更好的实验器材来进行实验探索，甚至多媒体模拟实验，然而在平常的课堂教学中，老师能利用同学们喜闻乐见的影视中的物理现象来加以说明，能起到事半功倍的作用。 关键词：利用电影物理现象加深物理规律理解 现在的学生虽然有了更好的条件来学习，有了更新的实验器材进行实验探索和多媒体来进行模拟实验，然而在平常的课堂教学中，老师能够有选择性的利用学生们喜闻乐见的电影中的物理现象来加以说明，则更能起到事半功倍的效果，加深学生对相应物理规律的理解。现例举几个实例来加以说明： 动量守恒定律是物理学中的一条重要的定律，它的基本内容是：一个系统如果不受外力，或者所受到的合外力为零，则系统的总动量保持恒定。用公式可以表示为M1V1+M2V2= M1V10+M2V20 ，其中，M1、M2为两个物体的质量，V1、V2为两物体末状态的速度，V10、V20为为两物体初状态的速度。公式的意思即两个物体所组成的系统的末状态的动量之和等于两物体初状态的动量之和。说起来简单，但要从没有接触过动量守恒定律的学生一下子就能形象的理解它，还是有一定难度，这时，我想到了同学们爱看的一部电影《机器人总动员》，当电影中的机器人瓦力不小心漂浮进了太空后，它不论怎么动，怎么努力都不能飘回到飞船，因为在太空中没有其他的物体甚至空气来使机器人瓦力受到向前的力量。如果要使自己得到一个向前的动量，必须对其他物体施加力使得其它的物体得到一个大小相等但方向相反的动量。这样，设定向前的动量为正，向后的动量为负，总和仍然与之前一样为零。幸亏机器人瓦力身边带着的一个灭火器瓶，他向后放出灭火用的泡沫，使自己受到反冲力，得到向前的动量，当然，设机器人瓦力向正方向运动，泡沫向负方向运动，机器人瓦力的动量为正，泡沫的动量为负，所以这时系统的总动量仍然守恒。这样，用电影中的实例就能容易的让同学们理解这个定律了。 航天员费俊龙、与聂海胜乘坐神舟六号遨游太空时进行了出仓活动，但是大家注意到没有，出仓的航天员用一根绳子绑在了自己和飞船之间，就是防止自己

科幻电影中的物理常理

浅析《星际迷航11》中的物理常理 120301064 刘莹历史系《星际迷航》是根据美国著名科幻影视剧系列《星际迷航》改编的电影，由杰弗里·雅各布·艾布拉姆斯导演。本片是《星际迷航》系列电影第11部，其主要角色为《星际迷航：原初系列》的人物，并由新一代的年轻演员饰演。电影描述了詹姆斯·T·柯克与斯波克在联邦星舰企业号上相遇，并协力对抗未来的罗慕伦人尼罗的情节。 它描述了一个乐观的未来世界，人类同众多外星种族一道战胜疾病、种族差异、贫穷、偏执与战争，建立起一个强大的文明。随后一代又一代的探险家们又把目光投向深邃的宇宙，竞相探索银河系，寻找新的世界、发现新的文明，散播和平与理解。星际迷航11以超凡的视觉效果，一波三折的情节，无愧于继星球大战系列之后的又一部科幻类史诗级大作的称号。 在这部电影中，涉及到了许多物理现象，那么这些现象符合物理常理吗?现实生活中能够实现吗？ 1、人工黑洞 电影中，由于超新星的出现，人们创造一个人工黑洞，想通过携带“红物质”（red matter）的飞船“水母号”消灭超新星。然而，黑洞的视界困住了星舰，并把它们送到了过去。在最后被点燃的红物质在纳拉达号的甲板上层制造出了一个黑洞。纳拉达船员们射出并引爆了所有的曲速反应核，爆炸产生的冲击波将星

舰推离了黑洞。这就是人工黑洞的产生。 2、翘曲飞行 为了实现超空间旅行，五花八门的幻想特技在《星际迷航》中轮番上阵——翘曲飞行、虫洞、三维传输器、全息幻觉甲板等等。 对观众来说，翘曲飞行是一种炫技；但对“企业号”来说，这是它的基本技能。为了故事情节的需要，主角必须在光年量级的银河系中，迅速地从地球到达另一星球。 企业号的翘曲飞行，是将普通空间中距离甚远的出发地和目的地，在高维空间上重叠在一起，从而来实现超光速旅行。并且随着企业号的升级换代，这个公式还被不断加入新的参数来进行修正和完善，尽管它从未直接在电视画面中出现过。 科普作家张旭表示，从柏拉图到牛顿再到爱因斯坦，虽然物理学概念理论已经天翻地覆，“但支撑物理学的因果律岿然不动”。比如，炮弹要先打出炮膛才能击中敌人，不可能炮弹先击中敌人再打出炮膛，相对论不允许超光速，“因为超光速破坏因果律，物理的逻辑性就消失了。” 《星际迷航》聪明地使用了翘曲飞行，既不破坏因果律，又实现了超光速。表面上，它是在很短时间里到达光速都到达不了的地方，实际上飞船在负能量密度的奇异物的支持下，改变空间物理结构、建立捷径缩短空间距离，让太空船在时间上“打败光速”航行。

科幻电影中的物理学

科幻电影中的物理学 科幻电影是好莱坞类型电影里的一个分支。它的情节往往包含了各种各样的科学奇想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于未来图景的超前假想。和其它类型电影一样，科幻电影是电影工业化的产物，其人物、叙事和主题都有一定的模式，就像批量生产的圣诞节商品，主要目的是满足人的娱乐需求。作为类型电影的缺陷也很明显，大部分科幻电影往往注重视觉奇观而缺少深刻的内涵。当然，其中也不乏一些在美学、思想和历史上有价值的经典作品。以下，我将例举最近看了一些科幻电影其中有一些新颖的现象，最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。 还记得20世纪60年代的科幻电影杰作《决战猩球》吗？ 三名宇航员在太空飞行中意外被卷入“时间空洞”（物理学专有名词），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。物理学家反复咀嚼这部电影的情节之后发现：很多人认为狭义相对论使得时空旅行成为可能，但是这个例子恰恰说明，狭义相对论使时空旅行成为一种挑战。 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。时间膨胀公式如下：Tship = Tearth(1-v2/c2)1/2(以上公式显示，相对于地球来讲，太空船必须以v = 0.9999997c的平均速度飞行，才能获得《决战猩球》中那么长的时间膨胀量。)因此，虽然从理论上来说，假如你的飞行速度足够接近光速，你就能很快到达一个地方。但是，当你到达目的地时，你很难搞清楚地球上今夕是何年，总统是何人。当你返回地球时，你的孩子可能比你还老。 在恐怖科幻电影《黑洞表面》中，精神状态不稳定的威尔博士(Dr.Weir)向我们描述了一个人怎样才可能绕过狭义相对论中的光速 极限：威尔博士拿了一张纸，在纸的两端画了两个记号，表示这两个记号是距离能多远就有多远的两个地方。然后，他把纸折起来，让那两个记号相互挨着。他解释说，假如我们对空间也能够这么做，并且能够跳跃穿越这样的“捷径”的话，我们就能在距离极其遥远的星系里以极短的时间穿梭旅行，而不会违背狭义相对论中所指的物质运动速度不可能超过光速这一原则。是的，威尔博士虽然很疯狂，但他可不笨。显然，他对广义相对论也略知一二。 广义相对论称，物质可以让时空弯曲。因此，从理论上来讲，假如你能够创造一个足够大的引力场，你就能在时空中把遥远的两个地方拉在一起，非常接近。这个设想听起来前景光明，但仍有几个大问

科幻中的物理学尔雅答案

科幻中的物理学尔雅答案【单选题】关于化学能的说法错误是D A、原子与原子之间的反应能量 B、原子与分子之间反应能量 C、分子与分子之间反应能量 D、电子与电子之间反应能量 2 【单选题】 基本核能是基本化学能的C A、 十倍 B、 十万倍 C、 几千万倍 D、 几千倍 3 【单选题】爱因斯坦的质能公式告诉我们A

A、质量可以转换为能量 B、能量是质量的一半 C、能量与质量平方成正比 D、能量与速度成正比 4 【判断题】焦耳是能量的单位√ 5 【判断题】动量不守恒× 星际航行需要的能量 1 【单选题】如果航天飞机重50吨需要B A、1万加仑汽油 B、1.5万加仑 C、2万加仑 D、5万加仑 2 【单选题】十万分之一克物质大约相当于A A、一万亿焦耳 B、一亿焦耳 C、一千万焦耳

D、一百万焦耳 3 【单选题】如果中国全部核能供电我们需要D A、十个大亚湾核电站 B、50个大亚湾核电站 C、100个大亚湾核电站 D、200个大亚湾核电站 4 【判断题】粒子加速器每年产生的反物质可能用来发电×5 【判断题】光速飞船需要无限大能量√ 文明的级别 1 【单选题】我们人类现在是B A、一类文明 B、0.7类文明 C、二类文明 D、三类文明 2 【单选题】工业革命前人类主要消耗的能源是A

A、人力和畜力 B、煤炭 C、电力 D、水力 3 【判断题】人类在一百年内会飞出太阳系× 4 【判断题】太阳照到地球的能量会被大气吸收√利用熵来理解物理现象 1 【单选题】熵是物理学家在D A、二十世纪初发现的 B、十八世纪发现的 C、牛顿发现的 D、十九世纪发现的 2 【单选题】热量会B A、与熵无关 B、增加熵 C、从温度低的地方向温度高的地方传

科幻电影中的物理知识

阿汤哥在哈利法塔外墙上留下潇洒的身影，正是凭借手上的那对壁虎手套，你是不是也想拥有这样一件“神器”？ 壁虎漫步，独门舞步 现实中，这样的壁虎手套真的存在吗？在回答这个问题之前我们必须先研究一下壁虎，要搞清楚它为什么能飞檐走壁，还真不是一件容易的事。这本应该是一个寻常的问题，毕竟壁虎并不是什么稀奇的动物，我们的先人还在住山洞的时候就与之为邻了，而壁虎在天花板上藐视重力行走如飞这样反常理的现象理应当能牢牢地吸引人们的注意，并使人苦苦求解。但是当我搜索历史记录时，仅在无所不在的亚里士多德老人家那里看过一笔，而且没有答案，亚里士多德将其归咎于超自然的力量 不管是粗糙的墙面，还是光滑的镜面，壁虎都能疾步而飞。 这个问题就这么一直悬着，直到19世纪，人们才开始提出一些逐渐靠谱的答案。最先想到的是粘液说，但是经过仔细观察，壁虎的脚上并没有可以分泌粘液的腺体，所以这个说法很快被终结了。 是不是吸盘呢？自然界里也不乏用吸盘来飞檐走壁的高手，1934年，德国科学家沃尔夫德利特（Wolf-Dietrich Dellit）在他出版的《壁虎的解剖与生理》（Zur Anatomie und Physiologie der Geckozehe）一书中记载了一个实验。德利特把壁虎放在玻璃罩子里，然后把玻璃罩里的空气抽走，结果壁虎仍然可以爬上垂直的玻璃——吸盘说被终结了。 而后人们又想到了静电，把气球在头发上蹭几下它就能吸在天花板上，壁虎是不是这样做的呢？又有“好事者”用X光将空气电离，然后在电离的空气里放上一块金属板，这时静电荷是不会在金属板上蓄积的。又一次，壁虎哧溜溜的破解了这个说法。 脚底板有毛，范德华给力 又是被抽真空，又是被X光辐射，壁虎可真没少遭罪。转了一圈，注意力又重新回到了壁虎的脚上。早在1872年，就有科学家用显微镜观察发现壁虎的脚底板上布满了细小的刚毛，并且刚毛的末端似乎是弯曲的，于是人们想到了尼龙粘扣。难不成壁虎的脚底板上长着维可牢不成？可问题是，维可牢也得两片在一起才能发挥作用啊？诸如高度抛光的玻璃等光滑的表面并不能阻止壁虎的攀爬，而那里并没有能供小钩子钩挂的突起 由于光学显微镜原理的限制，它的极限分辨率只有0.3微米左右，而壁虎刚毛的直径已经接近了这个分辨率极限。所以直到上世纪50年代，更高分辨率的电子显微镜的出现，才给人们以研究壁虎神奇攀爬术的工具。1965年，来自美国加州大学河滨分校的生物学家瑞宝（Rodolfo Ruibal）把壁虎的脚放在了电子显微镜下，他发现那些看似小钩子一样的刚毛末端，实际上是开叉的，每根刚毛都分成了100-1000根更细的绒毛，这些绒毛极大的增加了壁虎脚掌的面积，特别是当壁虎攀在那些粗糙的物体表面时，这些绒毛更能填满那些细小的坑洼。 说到这里，各位可能要回顾一下中学化学和物理的内容了。因为接下来我们要提到一个概念，这就是范德华力。所谓范德华力，又叫分子间作用力，是一种发生于分子与分子之间的吸引力，相比让原子构成分子的那些作用力，范德华力很小，生活中我们往往不会在意到它的存在。但是这个很小，只是相对来说的。下面的小实验可以让你体会到范德华力的力量。 找两本厚一点的书，最好是纸张薄软一点的，像洗扑克牌一样把两本书的书页一张压一张的叠在一起。全部叠完后用手压一压，然后分别抓住两本书的书脊，试试能把它们拉开吗？把两本书“粘”在一起的力量，就是范德华力。如果你没有耐心把两本书一页一页的交叠，也可以去买一部新手机。很多人都特别享受揭开新手机屏幕保护膜的那个瞬间，其实那层膜就是靠范德华力“粘”在手机屏幕上的。由于范德华力的作用距离非常小，当你揭开保护膜的一角轻轻拉起，只要膜和屏幕不再紧密接触，范德华力就失去了作用，

科幻电影中的物理学

专业：软件工程（12级）班级： 姓名：xxx 学号：xxxxxx 科幻电影中的物理学 我看过很多科幻电影，对科幻电影中的时空穿梭很感兴趣，大家都看过《机器人总动员》《哈利波特》《爱丽丝梦游仙境》以及我国的古装穿越剧等好看的科幻片，其中有很多物理知识和一些天马行空的思想。 我很喜欢看《爱丽丝梦游仙境》，它讲的是她跟随一只白色的兔子逃到一个洞里，进入仙境。13年前，爱丽丝曾来过此地，但她现在却一点也不记得了。在这里，爱丽丝与那些可爱的老朋友们重逢了：虚张声势的睡鼠，美丽的白皇后和她可憎的姐姐红桃皇后，还有双胞胎兄弟，毛毛虫，白兔，疯帽子等等。在奇妙的仙境历险中，爱丽丝了解到自己身负的重大使命，那就是带领地下世界的居民们结束了红桃皇后的邪恶统治，恢复昔日仙境。 其实用物理学的思想来解释在这个世界上是没有仙境的，仙境的历险也只是作者凭空想象出来的，山洞都是有尽头的，不可能链接到另一个世界，更别提仙境了，只是作者对现实的一种抨击，对爱丽丝勇敢机智的一种赞扬。从物理的角度来讲我们的地球上没有仙境，也没有通往仙境的山洞。 我们都知道动量守恒定律的，大家还记得《机器人总动员》，当电影中的机器人瓦力不小心漂浮进太空后，它无论怎么动，怎么努力都不能漂回到飞船，因为在太空中没有其他的物体甚至空气来使机器

人瓦力受到向前的力量。如果要使自己得到一个向前的动量，必须对其他物体施加力使得其它的物体得到一个大小相等但方向相反的动量。这样设定向前的动量为正，向后的动量为负，总和仍然与之前一样为零。幸亏机器人瓦力身边带着的一个灭火器瓶，他向后放出灭火用的泡沫，使自己受到反冲力，得到向前的动量，当然，设机器人瓦力向正方向运动，泡沫向负方向运动，机器人瓦力的动量为正，泡沫的动量为负，所以这时系统的总动量仍然守恒。这样，用电影中的实例就是物理的阐述。一个系统如果不受外力或者所受外力为零，则系统的总动量保持恒定。 从物理学角度来看，没有什么可以隐形，只有人眼看不到的而已。我们喜欢的《哈利波特》魔幻主题系列电影的主人公拥有一件神奇的隐形道具，然而隐形衣虽然这件隐形衣已不属于科学领域了，人能瞥见物体，是因为光照到物体后被反射到人的视网膜上因此物体的隐身应该属于一个光学问题实现隐形一般有两条路可走一种是寻找能够吸收可见光的特殊材料另外一种就是改变物体对光线的折射率，让电磁波"拐弯"，绕过物体因为天然隐形，当光波从具备正折射率的材料入射到具备负折射率材料的界面时，光波的折射与常规折射相反，入射波和折射波处在于界面法线方向同一侧。但以现在的技术还是不可以实现的，所以这些是作者大胆的夸张和想象。 近年来我国穿越剧很是风行，几天后即将上映的《步步惊情》，就是穿越剧，女主角从清朝穿回现在，清朝男主角穿回现代，他们在

科幻中的物理学

一、 单选题（题数：30，共
30.0
分）
1
两个系统的总熵是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
两个系统熵之和
?
B、
两个系统熵的乘积
?
C、
较小系统的熵
?
D、
较大系统的熵
我的答案：A
2
如果中国全部核能供电我们需要（1.0 分）
1.0
?
分
A、
十个大亚湾核电站
?
B、
50 个大亚湾核电站
?
C、
100 个大亚湾核电站
?
D、
200 个大亚湾核电站
我的答案：D

3
谁是第一个发现量子的人（1.0 分）
1.0
?
分
A、
爱因斯坦
?
B、
玻尔
?
C、
普朗克
?
D、
费米
我的答案：C
4
太阳系的尺度是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
240 光分
?
B、
2 光年
?
C、
一光年
?
D、
一光月
我的答案：C
5

空间曲率的量纲是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
长度
?
B、
长度的平方
?
C、
长度的倒数
?
D、
长度平方的倒数
我的答案：D
6
我们人类现在是（1.0 分）
1.0
?
分
A、
一类文明
?
B、
0.7 类文明
?
C、
二类文明
?
D、
三类文明
我的答案：B
7
最先发现熵的微观定义的是（1.0 分）

科幻电影中的物理常理

科幻电影中的物理常理

浅析《星际迷航11》中的物理常理 120301064 刘莹历史系《星际迷航》是根据美国著名科幻影视剧系列《星际迷航》改编的电影，由杰弗里·雅各布·艾布拉姆斯导演。本片是《星际迷航》系列电影第11部，其主要角色为《星际迷航：原初系列》的人物，并由新一代的年轻演员饰演。电影描述了詹姆斯·T·柯克与斯波克在联邦星舰企业号上相遇，并协力对抗未来的罗慕伦人尼罗的情节。 它描述了一个乐观的未来世界，人类同众多外星种族一道战胜疾病、种族差异、贫穷、偏执与战争，建立起一个强大的文明。随后一代又一代的探险家们又把目光投向深邃的宇宙，竞相探索银河系，寻找新的世界、发现新的文明，散播和平与理解。星际迷航11以超凡的视觉效果，一波三折的情节，无愧于继星球大战系列之后的又一部科幻类史诗级大作的称号。 在这部电影中，涉及到了许多物理现象，那么这些现象符合物理常理吗?现实生活中能够实现吗？ 1、人工黑洞 电影中，由于超新星的出现，人们创造一个人工黑洞，想通过携带“红物质”（red matter）的飞船“水母号”消灭超新星。然而，黑洞的视界困住了星舰，并把它们送到了过去。在最后被点燃的红物质在纳拉达号的甲板上层制造出了一个黑洞。纳拉达船员们射出并引爆了所有的曲速反应核，爆炸产生的冲击波将星

3、虫洞——在宇宙中“穿越” 美国理论物理学家索恩(Kip Thorn)提出的著名“虫洞”理论和翘曲飞行有异曲同工之妙。1916年，爱因斯坦广义相对论发表后的几个月，史瓦西在爱因斯坦引力场方程里发现了一个解——著名的史瓦西解。1935年，爱因斯坦和其学术助手罗森在一篇论文中，把连接宇宙中两个遥远区域之间的假想通道称为“桥”——后来这被称为“爱因斯坦-罗森桥”，也就是“虫洞”。 假设我们生活的普通宇宙是一个苹果，人类是生活在宇宙表面的虫子。他们只有能力在表面爬来爬去，如果有一天他们认识到他们说明的果面是曲面，并且具备了咬穿果面的能力，虫子在苹果里“咬”了一个洞。那么，从一地到另一地的距离就也要比果面距离短很多。我们的宇宙未必就是平直的、朴素的，有可能存在更高维的空间。地球距离织女星是26.5光年，但若通过一条虫洞连接它们的话，也许就才1千米。 不过，以虫洞来进行超光速旅行所面临的问题，那就是怎样保证虫洞的开放时间。索恩的最终设想是以具有“负能量密度”的奇异物作为保持虫洞持续开放的物质条件，由此虫洞将被改造成违背因果律的时间机器用于星际航行。此外，用两个黑洞来作为虫洞也成为一种假设也被提出。 4、光波传送——回到过去，飞往未来 《星际迷航11》中，年少不羁的寇克被分解成“量子”，被放

科幻中的物理学标准答案

1 【单选题】关于化学能的说法错误是 A、原子与原子之间的反应能量 B、原子与分子之间反应能量 C、分子与分子之间反应能量 D、电子与电子之间反应能量 我的答案：D 得分：25.0分 2 【单选题】爱因斯坦的质能公式告诉我们 A、质量可以转换为能量 B、能量是质量的一半 C、能量与质量平方成正比 D、能量与速度成正比 我的答案：A 得分：25.0分 1 【单选题】如果航天飞机重50吨需要 A、1万加仑汽油 B、1.5万加仑 C、2万加仑 D、5万加仑 我的答案：B 得分：25.0分 2 【单选题】十万分之一克物质大约相当于 A、一万亿焦耳 B、一亿焦耳 C、一千万焦耳 D、一百万焦耳 我的答案：A 得分：25.0分 1 【单选题】我们人类现在是 A、一类文明 B、0.7类文明 C、二类文明 D、三类文明 我的答案：B 得分：33.3分 2 【单选题】工业革命前人类主要消耗的能源是 A、人力和畜力 B、煤炭 C、电力

D、水力 我的答案：A 得分：33.3分 1 【单选题】熵是物理学家在 A、二十世纪初发现的 B、十八世纪发现的 C、牛顿发现的 D、十九世纪发现的 我的答案：D 得分：33.3分 2 【单选题】热量会 A、与熵无关 B、增加熵 C、从温度低的地方向温度高的地方传 D、减少熵 我的答案：B 得分：33.3分 1 【单选题】熵与什么成正比 A、系统所占的体积 B、系统的温度 C、系统相空间体积的对数 D、系统的压强 我的答案：C 得分：25.0分 2 【单选题】最先发现熵的微观定义的是 A、克劳休斯 B、玻尔兹曼 C、普朗克 D、爱因斯坦 我的答案：B 得分：25.0分 1 【单选题】一个人的大脑的熵 A、随着时间增大 B、随着时间减少 C、不随时间变化 D、与信息量成正比 我的答案：A 得分：0.0分 2

电影中的物理现象

电影中的物理现象 《决战猩球》和爱因斯坦的狭义相对论 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。物理学家反复咀嚼这部电影的情节之后发现：很多人认为狭义相对论使得时空旅行成为可能，但是这个例子恰恰说明，狭义相对论使时空旅行成为一种挑战。 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。时间膨胀公式如下： Tship = Tearth(1-v2/c2)1/2(相对于地球来讲，太空船必须以v = 0.9999997c的平均速度飞行，才能获得《决战猩球》中那么长的时间膨胀量。) 因此，虽然从理论上来说，假如你的飞行速度足够接近光速，你就能很快到达一个地方。但是，当你到达目的地时，你很难搞清楚地球上今夕是何年，总统是何人。当你返回地球时，你的孩子可能比你还老。至少，这会让你感到尴尬。 《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。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。然而，在相关几部电影里，每一个跟太空有关的场面中(尤其是在太空战争中)，每当各种星球巡航舰和战船齐齐开火时，我们这些电影观众都能“享用”到各种各样的声响：呼嗖声、尖啸声和爆裂声等等。 然而，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，我们来看看下一部科幻电影的分析，这部电影做了超光速旅行的尝试。 《黑洞表面》和广义相对论的“恐怖”之处 在恐怖科幻电影《黑洞表面》中，精神状态不稳定的威尔博士向我们描述了一个人怎样才可能绕过狭义相对论中的光速极限：威尔博士拿了一张纸，在纸的两端画了两个记号，表示这两个记号是距离能多远就有多远的两个地方。然后，他把纸折起来，让那两个记号相互挨着。他解释说，假如我们对空间也能够这么做，并且能够跳跃穿越这样的“捷径”的话，我们就能在距离极其遥远的星系里以极短的时间穿梭旅行，而不会违背狭义相对论中所指的

科幻片中的物理

看电影学物理 科幻电影的情节往往包含了各种各样的科学奇想，有依附于现有已知科学定理的，也有关于未来图景的超前假想。和其它类型电影一样，科幻电影是电影工业化的产物，其人物、叙事和主题都有一定的模式，作为类型电影的缺陷也很明显，大部分科幻电影往往注重视觉奇观而缺少深刻的内涵。当然，其中也不乏一些在美学、思想和历史上有价值的经典作品。以下，我将例举最近看了一些科幻电影其中有一些新颖的现象，最为科幻影视作品所钟情的物理元素，从中探寻科幻电影和科学尤其是物理学之间的联系。可以用物理学知识在这里分析一下。 在《名侦探柯南》的剧场版电影中，柯南最终逃生的过程涉及到惯性原理。火车刹车出现故障，以极高的速度冲入终点站，在逃生无望时，柯南得到福尔摩斯“浑身浴血”的提示，钻进最后一节储物车厢，将里面所有的红酒桶全部打碎，让车厢里灌满了红酒，在撞车之前，潜入红酒之中，靠酒水的阻力作用平安脱险。我们以惯性原理分析：发生撞击时，人由于惯性会向前冲，同时酒水由于惯性也会向车厢前部集中，并可能形成向后的逆流，由于红酒密度与人体的密度相当，红酒会给人体带来相当大的阻力，从而避免了与车厢壁的碰撞。这样就使得柯南脱险，从而救大家回到的现实中来。《名侦探柯南》中其实包含了许多的物理知识，比如在《通往天国的倒计时》中的平抛运动。柯南一行人被困在A楼的顶层大厅里，而且大厅里装了炸弹，只剩10分钟时间，唯一的出路只有利用展品汽车和平抛到B楼顶层

的露天游泳池。两楼垂直距离约差20米，水平距离60米，柯南通过计算得知只有离开大厅的速度达到108km/h才能成功脱险，然而，大厅的长度只够加速到50到60km/h，速度不够大。考虑之后柯南选择的方法是：借助爆炸瞬间的冲击力加速，即爆炸瞬间冲出大厅，利用爆炸产生的风力加速。柯南又一次很好的把握了时机，带领大家成功脱险。 接下来是影片《银河访客》将要结束的时候，舵手拉雷多告诉尼史密斯船长，NSEA保护者号必须穿过黑洞才能返回地球。在迪斯尼公司的影片《黑洞》中，一位太空船船员穿过黑洞到达了另一个遥远的地方。问题在于，人是不可能穿越黑洞的。黑洞是由一颗寿命将尽的恒星坍缩形成的（该恒星的质量至少应比太阳大三倍）。恒星坍缩后，其核心部分的密度极高，产生的重力是如此之大，以致任何物质（甚至包括光）都无法逃脱。黑洞并不是一个隧道。任何进入黑洞边缘或其视界的物体都会掉进黑洞。它内部的重力会把任何物体撕个粉碎。关于黑洞的一个错误观念是，它们会像一部巨大的吸尘器那样，将附近的一切都吸进去。这并不完全正确；只有那些落入黑洞视界内的物体才会进入黑洞。黑洞利用质量和重力吸引物体的能力与它们的恒星母体相同（别忘了黑洞的质量与原先的恒星是相同的，只是更紧密，密度更大）。在许多人的想像中，如果太阳立即变成一个黑洞，它会把地球吸入体内（虽然太阳的质量不足以成为黑洞）。 但如果您研究一下上面介绍的牛顿重力定律，就会发现太阳和地球的质量都未发生变化，两者间的距离也没有改变。因此，如果太阳

科幻中的物理学尔雅答案

科幻中的物理学尔雅答案 一、单选题（题数：40，共100.0分） 1一个六吨重的大象呼吸一次大约是（2.5分） A、10秒 B、5秒 C、1秒 D、0.5秒 正确答案：A 2如果航天飞机重50吨需要（2.5分）· A、1万加仑汽油· B、1.5万加仑· C、2万加仑· D、5万加仑 正确答案：B 3二维虫洞的入口通常是（2.5分）· A、一个圆· B、一个四边形· C、一个点· D、一个三角形 正确答案：A 4一万个太阳质量的黑洞半径大约是（2.5分）· A、一千公里· B、3万公里· C、一百公里· D、十公里 正确答案：B 572克冰中蕴藏的分子动能有（2.5分）· A、15万焦耳· B、20万焦耳· C、30万焦耳· D、40万焦耳 正确答案：C 6将50公斤的人提升10公里需要的能量是（2.5分）· A、5千万焦耳· B、一千万焦耳· C、5百万焦耳· D、一百万焦耳正确答案：C 7太阳系的尺度是（2.5分）· A、240光分· B、2光年· C、一光年· D、一光月

正确答案：C 8是谁发现光速不变的？（2.5分）· A、爱因斯坦· B、迈克尔逊· C、洛仑兹· D、以上都不是 正确答案：B 9动物A的体重是动物B的体重16倍，则其呼吸频率是B的（2.5分）·A、3倍·B、2倍·C、倍·D、倍 正确答案：C 10地球平均表面温度适合液态水的存在是因为（2.5分）· A、地球内部温度适当· B、地球上的植物带来的· C、地球的大气温室效应· D、地球大气不断地运动 正确答案：C 11光绕地球一圈需要（2.5分）· A、1秒· B、2秒· C、0.52秒· D、0.13秒 正确答案：D 12谁是第一个发现量子的人（2.5分）· A、爱因斯坦· B、玻尔· C、普朗克· D、费米 正确答案：C 13如果中国全部核能供电我们需要（2.5分）· A、十个大亚湾核电站· B、50个大亚湾核电站· C、100个大亚湾核电站· D、200个大亚湾核电站正确答案：D 14造成核冬天的原因是（2.5分）·