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星际穿越真实再现黑洞恒星光线环绕穹界

发布时间:2020-03-23 14:26:28 阅读: 来源:轮毂厂家

北京时间11月6日消息,据澳大利亚广播公司(ABC)报导,新上映的科幻大片《星际穿越》吸引了无数影迷的眼光,片中对近距离视察时黑洞出现的景象进行的准确描写让影迷们津津乐道。

科幻大片《星际穿越》中的黑洞。拍摄进程中,《星际穿越》创作人员向世界著名物理学家基普-索恩取经。在视效小组的齐心努力下,《星际穿越》成为科幻片史上对黑洞的出现最具有科学准确性的影片。《星际穿越》由克里斯托弗-诺兰执导,派拉蒙影业公司发行

拍摄进程中,《星际穿越》创作人员向世界著名物理学家——美国加州理工学院的基普-索恩取经。在视效小组的齐心努力下,《星际穿越》成为科幻片史上对黑洞的出现最具有科学准确性的影片。

索恩表示:“在此之前,任何好莱坞影片都未准确出现过虫洞或黑洞。《星际穿越》是第一部准确描写黑洞的好莱坞影片,符合爱因斯坦的广义相对论方程式。”广义相对论论述了引力的特性。黑洞是宇宙内已知引力最大的天体。爱因斯坦的方程式论述了观察者所能看到的黑洞景象,但如果想解释黑洞信息悖论,你还需要借助量子方程式。

索恩是物理学大师斯蒂芬-霍金的好友。在这两位理论物理学家的帮助下,我们对黑洞的认知进一步加深。在索恩的帮助下,诺兰奇妙地为观众出现神秘的黑洞,将科幻与黑洞科学融会在一起。影片对黑洞的出现不但简单易懂同时富有美感。《星际穿越》制片人艾玛-托马斯指出:“视效部门利用索恩提供的数学数据,真实再现黑洞的景象。”

索恩和电影视效部门将有关黑洞的数学数据和爱因斯坦的著名方程式进行视觉再现。为了让观众更直观地了解黑洞,他们采取了一个奇妙的做法,在黑洞后面“部署”1颗恒星。他们意想到这颗恒星放射的光线可能被困在黑洞事件穹界附近的扭曲时空。这类现象被称之为“引力透镜效应”,允许天文学家探测系外行星。

在拍摄《星际穿越》进程中,主创人员进行了奇妙的设计。来自黑洞后方的恒星光线可能环绕黑洞事件穹界几周,而后朝着观察者的方向释放。具体到《星际穿越》身上,这个观察者便是摄影机。在视觉上,黑洞的边沿将展露出使人惊异的景象——恒星光线将在事件穹界边沿出现出不同的景象。视效小组负责人保罗-富兰克林指出这会构成“一个奇异的太空漏斗”,被黑洞引力扭曲的恒星光线环绕黑盘。

如果没有辐射吸积盘,任何黑洞都不算完全。《星际穿越》如何出现吸积盘?随着物资坠落旋转黑洞的事件穹界,气体被吸入一个炙热的吸积盘,发出明亮的光芒。富兰克林表示:“我们希望出现整个过程,对这类异乎寻常引力透镜效应进行可视化。我们发现引力将这个发光气体盘扭曲成奇异的形状,让你看到壮观的‘火彩虹’穿过黑洞顶部。当我看到这个盘在黑洞上方和下方环绕时,我能够很好地理解自己看到的景象。不过,理解和看到完全是两回事。”

《星际穿越》对黑洞的出现具有极高的科学准备性,但如果视觉再现只是针对黑洞的数学,则没有太大意义。为了让观众看到他们更熟习的黑洞景象,诺兰在出现黑洞时赋予视效人员一些艺术创作自由。他说:“我们发现只要不大幅改变视角,我们便可得到一些非常易于理解并且富有美感的图象,出现这些方程式。最后的视觉效果使人感到吃惊。”

现在,索恩和《星际穿越》视效小组正为天文物理学界和电脑制图界撰写一些技术论文,论述他们的发现。索恩说:“通过快速旋转黑洞,我们发现了一些与引力透镜有关的东西,是我们此前从未见过的。”

科幻影片的第一要务并不是科学研究,而是文娱观众。随着电脑绘图技术的不断进步,科幻片观众的要求也随之提高,促使电影人尽量真实再现各种天文现象。也就是说,他们需要在创作进程中求助于科学家,让科幻片在讲述触目惊心的故事的同时尽量具有科学的准确性。

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