《星际穿越》不是很懂为什么会出现一小时抵七年的情况？ - 豆瓣电影

不是很懂为什么会出现一小时抵七年的情况？

来自: 南水 2014-11-09 01:03:00

电影里说是因为重力场很强导致时空弯曲。

可是我们也看到宇航员降落在那个全是水的星球上，重力只是地球的百分之一百二还是一百三。

星球是绕着黑洞转的，显然它要转得很快才能不被卷进去。

相对论不是说加速度等同于重力么，这样的话，那个星球表面上的重力场也不比地球大多少啊。。。

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larry 2014-12-06 14:36:51

BUG而已，也可以解释成为为了情节发展需要而人为作出的设定，如果引力扭曲到时间1小时变成7年，那引力会大到人的自身重力就把自己压塌，那样的话，剧情就根本不能进行了

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爱吃面条 2014-11-15 21:21:52

文科生，不是学霸，只是以我自己的理解说一下吧。

万有引力在爱因斯坦之前都是被当做一种力，而相对论提出，引力是一种大质量物体对时空的扭曲。扭曲时间后面再说，扭曲空间的话，可以想象空间本身是一张平整的席梦思床垫，而大质量物体就是一个铁球，放在床垫上就引起其形变，导致周围的东西都朝着它运动而去。这种空间的塌陷引起物体位置的变化表现出来就是引力。光在经过大质量物体时其轨迹都会弯曲，这是已经被无数天文观测证明的事情，但光是不会弯曲的，它只会沿着自己所在空间中的直线走，所以这就能够证明大质量物体附近空间本身确实被扭曲了。

空间的扭曲比较容易理解，时间呢？我自己的理解是，由于大质量物体附近的空间被扭曲，等于不是平面而是弧面，那么大质量物体附近的物体从一点到另一点的距离就会被拉长，这里的人做出相同的动作，比如走一步，相对于其他地方的人来说就走的更远。当然他们本身是感觉不到这种拉长的，因为感觉是神经的传导，而神经物质的传导也无非是一些原子的运动，这些运动也同步地被延长了，大质量物体附近一切“事情的发生”都需要走过相对来说更远的距离。

那么时间是什么？对一秒钟，可以定义为“光走30万公里所需的时间”，也就是说光走三十万公里这件事发生了，一秒钟就过去了。时间，本身就是事情发生多少的量度，而所有事情的发生，本质上都是原子在空间上的位移。所以，时间是附着在空间上的，空间本身扭曲了，时间也就跟着扭曲了。

黑洞是宇宙中质量最大的物体之一，黑洞附近的空间被极度扭曲，我们的一秒钟内光走了30万公里，如果我们的肉眼能看到空间的扭曲，那么在黑洞附近，会看到光走了一条弯弯的弧线，其距离远远“大于”30万公里，如果黑洞附近有个科学家，他定义的一秒会远远长于我们的一秒。注意了，我这里的“大于”加了引号，因为光速是不变的，它在自己的空间里还是走30万公里，只是我们远处的人看上去，它走了更多。这里有些抽象了，但这就是为什么黑洞附近的一小时会是我们这里的二十年，因为他们那里的一秒，就不是我们的一秒。一切皆因时空都不是平坦的，这就是相对论。

换句话说，黑洞附近的一小时等于远处的二十年，是因为这里一小时发生的事情，实际上是远处发生的事情的很多倍，男主走了一步，相对远处的观察者来说可能走过了几千公里，但由于观察者的眼睛看不到空间的扭曲，我们只看到“男主走了一步”，所以，男主这一步只能是变得无限得慢了。在母船上的那个黑人如果能看到男主，他会看到男主眨一下眼睛就用了好多天，能不着急吗？

在黑洞视界（也就是黑洞的边界），物体坠入黑洞的过程从远处看上去是越来越慢的，最后到无限接近视界边缘时，会无限地变慢，最后看上去是完全停止的。所以影片中对黑洞的想象是比较贴切的，黑洞看上去肯定是一个指环的形状，因为首先黑洞本身不可见（光无法从黑洞上传出来），是黑的，而黑洞边界上是自古以来无数被它吸引的星尘和宇宙物质在发光，对他们自己来说，掉进黑洞的过程也许只有一秒，但对于外界观察者来说，是永远的停止。影片中还把黑洞边缘的光环做成扭曲状，相信是一种艺术的形象化，我们并不会看到时空的扭曲，只会看到运动的停滞。

上面是自己对相对论的通俗理解，说白了就是瞎猜，希望得到真正的学霸的批评指正。

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南水 2014-11-15 16:27:23

很高兴有这么多人回答，不过我困惑的并不是黑洞为什么会扭曲时空，而是加速度为什么不会和黑洞的扭曲相抵消。

总之，我现在从学霸那里知道了答案。

豆瓣提问似乎不可以编辑，我就只好在下面自己回答自己了。

加速度引发的时间稀释和它的方向无关，只和物体运行的速度的量有关。

而引力并不会稀释时间，但引力位（gravitational potential）会。引力位是一个标量，也和方向无关。

所以这两个量是不会相互抵消，他们会加在一起让时间稀释得更厉害。

所以这里应该是有两个因素导致一小时七年，一个是黑洞造成的引力位，还有一个是星球绕黑洞运行的速度。两个量都非常大。

我觉得是引力位而非引力导致时空扭曲这一点非常神奇。这就是说，时间只能被稀释，不能被加速。也可以想象你站在两个黑洞之间，两个黑洞的引力在此抵消，引力位却会叠加，于是你的时间被稀释得更厉害了，就算你感受不到任何力。

这也就解释了为什么他们在水球上并不会感到巨大的引力。

PS 之前一直把引力位写成了引力场（gravitational field），实际上引力场是引力位对距离的导数，引力场是矢量，而引力是引力场乘以质量。

和电一一对应的话：引力>>>电力，引力场>>>电场，引力位>>>电势，这样应该好理解一点

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死咗 2014-11-13 03:54:07

关键一：那颗行星在黑洞的引力场范围内但还没到达事件视界
关键二：引力的两个要素是质量和距离
关键三：巨大的引力场导致时空的扭曲

所以一小时抵七年是引力场的时空扭曲效应
行星的重力是和行星的质量、自转等因素相关
行星的公转速度要考虑行星与黑洞的距离

除了时空扭曲效应外，其他的关键数据电影里都没有明确的给出
除此之外，影片里也没有出现这颗行星所属的恒星系，没有恒星的行星会适合生命吗？
大概也只是"一旦接受了这种设定还是挺带感"吧

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发哥fanchue 2015-04-02 12:27:43