Re: [好雷]請問星際效應的時空問題

[fantasyth (TH)]

我不是物理系出身，只修過一點天文相關的課，看過幾本物理讀物

繼續拋磚引玉~

1. 沒有黑洞，只有灰洞

電影中有個矛盾，老Brand教授已經完成了重力方程式，只差黑洞的常數值，那為什麼不
直接派人去主角最後去的黑洞取得數據呢?我猜是由於他對黑洞的了解:

黑洞在物理學上的定義就是密度無限大的一點，所有訊息媒介都會被吞噬，即便派人去取
得了數據，也無法透過任何方式傳回來

這理論是由物理大師 霍金先生建立的，不過他在今年初提出了修正理論，提出電磁波在
某些情況下，可以逃離黑洞，所以並沒有所謂的黑洞，而是灰洞。這可以解釋為什麼Tars
跟主角可以在黑洞裡聯繫，或是向外傳遞訊息，以及逃離黑洞。


2. 量子糾纏

在量子力學裡，兩個粒子在經過短暫時間彼此耦合後，單獨攪擾其中任意一個粒子會不可
避免地影響到另一個粒子的性質，儘管粒子與粒子之間可能相隔很長一段距離 by
wikipedia

這種效應是瞬間，不受空間影響的，個人有過實際經歷:

兩年前的一天晚上，我接到來自大洋彼岸母親的電話:

「兒子，我突然很擔心你耶，還好嗎?」

「媽，我跟女朋友分手了啦...嗚嗚」

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所以Gun大，我相信愛是可以透過量子糾纏超越距離的

當主角掉進黑洞時，他的速度會被加速到接近光速，重力會接近無窮大，逐漸地古典物理
法則將不再適用，變成機率的量子世界(五度空間有點不合理，因為時間維度還在；而量
子沒有時空限制)。

在量子的範疇裡，只有機率，沒有絕對。隱隱可以從電影中提到的Murphy's Law 看出端倪:

任何一個事件，只要具有大於零的機率，就不能夠假設它不會發生


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: 大家好~
: 我大學是念物理系，目前念物理碩士
: 相對論只懂一點狹義，廣義沒有修過課，略懂都不太敢講
: 不過還是能夠回答一些版主的問題
: 1. 穿越蟲洞並不會超越光速
: 穿越蟲洞並不會超越光速
: 就像是那個摺紙老梗演示的，蟲洞是透由扭曲空間使得兩地距離縮短
: 例如讓本來一千光年的距離變成一公里
: 這樣在短時間內"穿越"一千光年的距離就沒有違反任何物理定律
: (記得我用的是"穿越" 不是 "移動")
: 2. 超過光速不會發生
: 根據狹義相對論的結果
: 物體移動的速度如果趨近光速
: 它的質量會趨近無限大，運動方向的長度會縮到無窮短
: 物體的時間會過得無窮慢
: 動能也會趨近無限大
: 由於無窮大的能量是無法達到的，因此物體的運動速度不會超越光速
: 至於在數學上超越光速會發生什麼事呢?
: 時間不會變成負的，時間會變成虛數(平方之後小於零的數)
: 由於虛數的物理量沒有辦法觀察，因此虛數的時間沒有物理意義
: 順帶一提，本片裡面講的現象幾乎都不是唬爛的
: (除了愛能夠穿越時空，還有書櫃的那一幕)
: 知道以下廣義相對論的遊戲規則，本片就會很好理解
: 1. 重力越大，時間過得越慢
:    這個現象在地球上不太明顯，因為地球的重力還不夠大，地球重力造成的時間延遲
:    要拿原子鐘才測得出來，但是在黑洞附近重力場超級大，這個效應就可以很明顯
: 2. 兩個黑洞相連在一起會形成蟲洞
:    這種黑洞的重力場不會到達無窮大，因此太空船才有可能進去，也因此主角才有辦法
:    被吸進黑洞之後從土星附近的蟲洞被吐出來，由於黑洞強大的重力，黑洞內的時間
:    過得非常慢，因此主角從蟲洞被吐出來之後發現已經過了幾十年了
:    至於為什麼從土星的蟲洞進去時間延遲的效應比較不明顯
:    我猜大概是因為土星那個蟲洞的入口空間沒有被扭曲的這麼嚴重(開口較寬)
:    從電腦動畫就可以看得出來，蟲洞入口的重力透鏡效應沒有像黑洞這麼誇張
:    電影裡面的蟲洞我想應該是總共有三個開口
:    一個在土星，另外一個在另一個太陽系，第三個就是在那個太陽系的黑洞
:    不過電影畢竟是電影
:    事實上主角在被吸進黑洞之前就應該被四分五裂成次原子粒子了
:    黑洞的那圈光環就是大量的物質用極高速的速度旋轉，摩擦生熱產生的光
:    太空船在碰到光環之前就應該要解體了

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推 peter308: 你知道為什麼我碩班沒做重力嗎? 因為理論根本沒法驗證
→ peter308: 所以你說A 別人說B 結果就是各說各話
→ peter308: 沒有辦法驗證的東西就不是物理了 是哲學或是數學範圍吧
→ fantasyth: 量子糾纏是有實際驗證過的，雖然我舉的例子很爛…
推 peter308: 我是說和黑洞有關的東西要怎麼驗證? 量子糾纏還OK啊
→ peter308: 不過前陣子Standford有人驗證初始重力波的存在
推 ru04ul4: 好奇問一下 沒有重力潮汐問題嗎
→ peter308: 本系也有人在做暗物質的偵測研究...所以2~30年內
→ peter308: 星際旅行或許真的有可能會成真說不定!!!
推 ru04ul4: 電磁波應該是從事件水平的邊緣發出 而不是黑洞內部
→ Vett: 量子糾纏最近有人做啊
→ ru04ul4: 因為測不準 對吧？
推 sunnyborage: 推母子情。真的很神奇！媽就是知道！