Re: [微雷] 關於星際效應中，某星球的物理問題?!

[AChern (Albert)]

防雷






















: 為了不被黑洞如此強大的重力給吸進去，
: 它一定要以極高的速度繞著黑洞公轉，可能公轉的速度會達到光速的xx%這樣…
: 主角們明明燃料都已經很吃緊了，
: 還要花費那麼多的燃料去達到光速的xx%來登入水行星，
: 這說的通嗎??
在Kip Thorne教授（電影科學顧問/監製）的書有提到
永續號是停在黑洞10倍黑洞半徑的距離，以1/3光速的速度繞黑洞公轉
而米勒星更靠近黑洞，以0.55光速繞黑洞公轉。
下去的太空船Ranger要先「減速」脫離永續號軌道，被黑洞吸到內圈，
有於黑洞引力加速，當Ranger到達米勒星軌道的時候，速度會超過米勒星的運轉速度
所以還要再一次「減速」（減1/4光速）好降落在米勒星。

教授特別討論到21世紀的科技有沒有辦法做到這麼大的加減速（每秒十萬公里）
現今最強的火箭推進器可達到每秒15公里。
在電影中，永續號從地球到土星的速率平均是每秒20公里。
在本世紀頂多可以達到每秒300公里，而且必須使用核能。

不過有另一種方法可以達到每秒十萬公里的速度改變：
gravitational slingshot（重力彈弓）
重力彈弓是利用其他經過其他重星球，得到那星球給他的重力加速，
來達到巨大速度改變。
真實世界中，NASA在過去幾十年的太陽系探索中經常使用重力彈弓。

在巨大的黑洞（如電影中的Gargantua）附近會聚集很多恆星和小黑洞。
電影中雖然沒有把重力彈弓的過程拍出來，但對話裡面有出現
Cooper：「Look, I can swing around that neutron star to decelerate.」
（我可以盪過那個中子星來減速）
（這是要減速跟上米勒星，不是減速離開永續號公轉軌道）

不過因為潮汐力，做這麼大規模的重力彈弓很致命。
要使用重力彈弓，必須走到相當靠近那顆拿來利用的星球或小黑洞
根據教授的計算，如果那個用來做重力彈弓的星球或小黑洞半徑小於一萬公里的話，
Ranger和人會被潮汐力撕裂。
因此那星球或小黑洞必須大於一萬公里（大約是地球大小）
地球大小的黑洞稱作中型黑洞，相較於Gargantua大黑洞來說其實相當小。
教授說，他跟導演諾蘭討論必須使用一個地球大小的黑洞。
但諾蘭還是選擇了中子星。
原因是一個黑洞、一個蟲洞已經夠多了
再加一個黑洞會搞混。

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推 junhang: 星際物理真的越看越有趣..
推 krara:
→ bubki: 停在黑洞10倍黑洞半徑的距離----->先解釋一下你確定你了解
→ bubki: 你打的這句?
推 hmsDEBBIE: 第二段的數字有沒有打錯啊？
推 louis925: 大推!
推 fallen01: 羅賽塔就是用地球和火星做彈弓