[新聞] 解開阿凡達的科學秘密

[loat5oo (櫻花猴)]

作者 : 那福忠 更新時間 : 2010/01/18 20:03:22


 從介紹「阿凡達的創意」，到了解「阿凡達如何假戲真做?」，
阿凡達的製作人津津樂道對人說，導演兼劇作人詹姆士卡麥隆 James Cameron 創作的不
是科幻故事 (Science Fiction)，而是科學事實 (Science Fact)。

　外太空的綠色星球、懸浮在空中的山脈、夜間燦爛發光的花草，沒有一樣存在於我們的
世界。影片似乎把觀眾帶進虛幻的世界，但事實上，這些奇觀異景的背後，都連接著核心
科學，他們可能實際存在於宇宙之間！

山為什麼在空中飄浮？
　影片裡沒有明確解說，阿凡達電影裡的山為什麼在空中飄浮？一些影評也指出了這一點
，但只要略微以科學的眼光去觀賞，就不難發現交織在整個故事當中的一切，都緣起於超
導體 (Superconductor)。

　人類登陸 Polyphemus 星球的衛星潘朵拉 Pandora，是因為發現那裡有礦中之王
 unobtanium，這種地球上沒有的礦產，能夠讓人類應用在任何工程上，如果運回地球，
勢必造成另一次工業革命。

　故事開頭實驗室主管拿出一塊，可以在飄浮空中旋轉的礦石，就是超導體礦物
 unobtanium。電流可以完全沒有阻力通過它，這也是地球人登上潘朵拉的原因。其實
 unobtanium 這個字是工程界開的玩笑，是十全十美卻又無法取得 (unobtainable) 的金
屬，取用 unobtainable 的前段，加上金屬字尾 nium，就成了 unobtanium。導演用這個
字，不得不佩服他的幽默。（這個字另一種寫法為 unobtainium。）

　科學家說，物質遇到磁場都或多或少產生抗磁性 (Diamagnetic)，但多數排斥的磁通量
都很小，起不了作用，但超導體不同。超導體的特性，遇到磁場就成為極佳的抗磁物質，
可以完全排斥磁通量，使自己飄浮。超導體在地球上只有降到零下一百多度的低溫才能形
成，電影裡衛星上則存在於室溫之下。

　潘朵拉星球的山裡蘊藏豐富的 unobtanium 礦，使衛星本身成為一個龐大的超導體，加
上星球的強大磁場，一旦一座山與星球分離，那座山就成了分離的超導體，再受到衛星磁
場的影響，排斥磁場的磁通量，就會飄浮在空中了。問題是，潘朵拉上的山為什麼會一大
塊、一大塊的脫離？

　潘朵拉，是與母體星球「綁」在一起、受母星重力牽引的星球，影片中的母星球
 Polyphemus 是一個龐大的氣態行星，有如我們太陽系的木星，沒有踏實的土地，這樣的
星球對其衛星的牽引力遠大於固態星球，經常產生有如浪潮的「地潮」，鬆動了衛星的地
質結構，久而久之，有的地方就鬆動脫離。

　脫離的山峰，內藏的超導體礦石，遇到衛星的強大磁場，就自然飄浮起來了。導演把潘
朵拉說成是衛星、而不說成是行星，道理就在這裡。

生物為什麼閃閃發光？
　螢火蟲是我們熟知的發光昆蟲，文學作品常用牠們夜裡發出閃爍的亮光，來添增浪漫氣
氛。電影裡，衛星的假設，佔有重要的位置，因為這還可以解釋，花草為什麼在夜間發光
？

　根據生物學的解說，發光是因體內釋出化學物質，轉換為光能，稱為生物發光
 (bioluminescent)，不但陸地上的昆蟲會發光，深海裡的魚類也會自己發光，這都是反
應生態環境、長期進化所形成的。影片中的潘朵拉，就製造了這樣的生態環境。

　植物在夜晚發光，是因為夜晚的時間太長，長期處於黑暗中的花草，久而久之就可能進
化成一個自行發光的生態系統。夜晚時間太長，是因為潘朵拉衛星的母體行星太大，在衛
星上的一天，等於繞母體星球一圈，母體星球越大、衛星一天的時間越長，也就是黑夜的
時間越長。

　以地球為例，一天有 24 小時，是自轉一圈的時間，可是我們的月亮，要 27 天才能繞
地球一圈，所以月亮上的一天等於 27 個地球天。影片裡的行星很大，那衛星的黑夜就很
長，發光的花草極可能因應環境而演化形成。

你也能住在潘朵拉！
　影片用潘朵拉星球為故事的地點，是根據最近科學的進展，因為只有衛星才可能有維繫
生命的條件。宇宙間有很多龐大的氣態星球，沒有堅固的立足地方，不適合居住，但外圍
的衛星就是岩石的固態星球，而且可能有大氣層包圍，只要與母體星球距離適中，不太近
讓水蒸氣蒸發掉，也不太遠讓水氣結冰，就適合居住了。但有一個問題，氣態星球會釋放
大量的輻射線，例如土星的衛星Io，輻射線就高達 4,000 倍，屬於致命強度。

　但導演卡麥隆巧妙的用科學方法解決了這個問題，潘朵拉星球的強大磁場，把外來的輻
射線反射到別的方向去了，而進化成適合萬物生長的綠色星球。阿凡達有很高的娛樂性，
大家看得很熱鬧，要想看一點門道，超導體、磁場、月球，都是交織在影片裡的背景科學
。

　導演兼劇作人 James Cameron 僅僅是個藝人嗎？其實他做過美國太空總署 NASA 火星
計畫的顧問。





新聞來源：http://www.brain.com.tw/News/RealNewsContent.aspx?ID=13587


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不得不讚嘆導演的科學背景與功力

誰會想到在電影裡面去架構一個符合真實科學情境的設定阿…

尤其是科幻電影

常常偏離事實



另外，我忽然發現這個作者

其實根本不是影評人

真不知道怎麼寫出這些東西的…


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An injury a day, keeps the champion away.

有沒有球隊從第一輪掛到第七輪的八卦？

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 210.241.230.66
推 ienjan:哇靠 老詹這麼強!!
推 chuchnoot:我好喜這類科的，詹導，NASA?
推 a9063005:個人覺得他比賣靠北和史蒂芬哥強很多 以質取勝
推 peter308: A9063005引戰! XDD
→ peter308:BOM 也有人比較過史蒂芬哥 大多數人結論還是史蒂芬比較強
推 hahano:最後一句真的假的?他是學這個的嗎
推 chuchnoot:詹導物理系畢業的。
推 hahano:難怪他可以二十年不拍戲..原來副業也很強XD
推 dennis331533:Majored in physics at California State University
推 cawayigainax:原來拍電影只是副業  科科
※ motss:轉錄至看板 Gossiping                                      01/19 10:47
推 DemonElf:Oh my God!...詹導做過美國太空總署的火星計畫顧問喔(拜)
推 CrackShoot:只有強推了
推 imjerry30:詹導超神阿!還有，潘朵拉一天是26小時
推 meianhua:詹導人生勝利組！
推 Alfie24:說真的  片子一紅什麼東西都可以自圓其說
→ Alfie24:要是朱延平出來解釋為什麼沙漠中的古城會突然出現
→ Alfie24:肯定是被噓暴的
推 karlrecon:不同意樓上（噓爆部分除外）
推 august8585:其實這部片個人覺得還是很多偏離事實的部分啦~~~
→ august8585:不過不用太認真麻~~~
→ PPPBEAR:太強了.......
推 hihilove:超強 推!
推 imjerry30:不同意Al大(僅第一句)，這些並非事後補充設定
推 winnietslock:嚴謹的設定是阿凡達的本錢
推 winnietslock:不過這篇的作者用字遣詞蠻差的
推 Chiangwu:詹導真厲害! 難怪能做出這麼賣座的電影!
推 unicorncorn:原來詹導來頭這麼大@@
推 tony780504:純推詹導  厲害!!
推 chiulove:顧問!!??厲害
推 unknow12:原來他是物理系的!!
推 DonaldDuck:其實歐美的藝人本來就高手如雲　豆豆先生也是牛津大學
→ DonaldDuck:二類組的碩士, 威爾史密斯有拿到麻省理工學院的獎學金
→ DonaldDuck:只是選擇不去唸, 湯姆李瓊斯還是前副總統高爾大學室友
→ DonaldDuck:記得Cameron原本是卡車司機　看了星際大戰後決定拍片
推 unknow12:所以他讀完物理跑去開卡車囉?
推 HuangJC:國外卡車司機地位高多了.不可超時駕駛,所以公司貨流量大,
→ HuangJC:需求人力就多.不像台灣長工時,管理細節不同地位就不同..
推 Cerebrating:是開卡車去讀物理XD
推 teramars:沒想到真的還有科學根據啊~我記得木星的衛星也是一個例子
推 tf201770:詹神！詹神！詹神！詹神！詹神！詹神！詹神！詹神！詹神!
推 ddtddr:樓上A某大葡萄好酸......................................
推 NotOnSale:炫!
推 Roshiel:WIKI有寫，那個顧問是指裝設鏡頭的顧問
→ Roshiel:WIKI關於詹導的的生平寫的頗詳細，可以去看看
→ Roshiel:不過也是要符合某些科學才會被稱為科幻電影啊，不然就是
→ Roshiel:奇幻電影了
→ ivanos:基本上Cameron不算物理系，應該算哲學，然後課外很嚴重
→ ivanos:幾乎每天都在搞課外的東西: 電影特效
推 namtar:做GFP的那個人 最後也跑去開卡車 被錢永珅拿到nobel
推 iceafu:一個導演可以當到世界第一賣作 一定有他成功的地方 真厲害
推 minbyminby:推!!
推 feelptt:推