科幻电影中的那些科学元素

出品：科普中国

制作：Get tech

监制：中国科学院计算机网络信息中心

自《星际穿越》、《回到未来》等多个以科技为主题的电影热映以来，人们对电影中的科学的探讨就从未停止，这些科学元素是真实存在的吗？是电影先于科学还是科学先于电影？也许这都不重要，至少，我们一直走在前进的路上。

《回到未来》中提到的科技很多就已经被实现了，比如，指纹开门、可穿戴设备、智能眼镜、体感游戏、平板电脑、飞行汽车、自动伸缩调整尺码、自动烘干的夹克……

下面我们就一起来看看科幻电影中的那些科学元素，哪些是真实存在的，哪些是有可能实现的。

农作物枯萎病：

《星际穿越》中提到了农作物可以患上枯萎病，人们不得不向外太空寻求生存空间。枯萎病，又称为疫病，是真菌或者细菌引起的植物病害，而在现实中，美国是玉米细菌性枯萎病疫区。专家表示，地球上目前不存在足以灭绝整个植物界的枯萎病，除非有某种病原体专门“欺负”叶绿体。

著名的马铃薯晚疫病

低温冷冻休眠：

《星际穿越》中提到了低温冷冻休眠。这技术是指，宇航员可以进入休眠水床，设定唤醒时间。在《异形》、《深空失忆》等作品中，这项技术都曾被使用。

以目前的发展水平来推测，这项技术有可能被实现。现在的技术已经实现了将大脑放在零下33摄氏度环境中，进行低温休眠手术，日本科学家也发现，一种水蛭在零下196摄氏度的液氮中依然能够生存。

但是目前的人类技术不能实现低温休眠，在0到60摄氏度区间，会产生冰晶，对人类细胞具有破坏性的伤害，甚至致命。

低温休眠

时间膨胀：

《星际穿越》电影中描述，星球上一个小时相当于地球7年，由于时间膨胀，“坚韧”号船员衰老速度比地球上的人慢。

这个现象已经被证实，爱因斯坦的理论提出，当人以接近光速的速度移动时，时间便会变慢。登上月球的宇航员移动速度超过地球上任何人，衰老速度也略慢于地球上的任何人，但是找到这个电影中提到的那种星球还是很困难。

时间膨胀

吸积盘：

《星际穿越》中提到吸积盘也确实存在。

美国天文学家通过对76颗黑洞观察和测量发现，它们的磁场强度是地球磁场的一万倍。活跃星系中心的超大质量黑洞，通常会产生“喷流”。在喷流形成和吸积盘物理学中，磁场可能也起了关键性作用。科学家在银河系中心黑洞附近发现了一个动态磁场，如果这种现象是普遍的，而且磁场能延伸到黑洞视界以外，吸积盘结构就会受到显著影响。研究结果表明，黑洞的磁场强度和医院里“核磁共振”（MRI）中的磁场强度差不多———大约是地球磁场的一万倍。

吸积盘

电影里超现实的技术

在智能手机愈发热门的今天，手机定位、手机地理信息并非难事，不过像电影中一样精确的定位还有难度。

在《碟中谍4》中，有种隐形眼镜是用来对目标人脸进行识别的。一片小薄片要实现拍照、传输外带人脸识别的功能，这也是一种对虚拟现实科技的展现，但现在的科技水平尚无法实现。

碟中谍4 人脸识别

《赤焰战场》中的隐形眼镜，可以让视网膜随意更改成你想要的样子，主角通过隐形眼镜顺利通过中情局的视网膜设备验证。这种设备在现实中，已经被应用。美国军方研发出类似的设备，能在改变眼前成像的同时不影响正常的视觉效果。

能改变视网膜形态的隐形眼镜

除了《星际穿越》电影，还有很多电影中的科技颇为先进。《黑客帝国》系列电影就是在讲述虚拟现实科技对于人类未来世界的影响，谷歌(微博)发布过的一个虚拟成像的眼镜，将虚拟影像展示在眼前。这种在用户眼前呈现虚拟影像的道具，让用户真正能在眼前看到一切他们所想，并将生活数字化，虚拟化。

《碟中谍4》里的一部宝马概念车的挡风玻璃颇耐人寻味。阿汤哥只要用手一划，便可实时显示当前地图信息和自身位置。前挡风不只能表现导航，还能在肉眼未看到前，触摸操纵，这种技术是基于telematics，这个词是远距离通信的电信（Telecommunications）与信息科学（Informatics）的合成词，运用远程卫星信号将附近路况传到车载导航上显示出来的。

虚拟成像出来的触控屏

你离电影里的科学有多远

科学家霍金表示，人工智能可能导致人类灭亡，但是人工智能初期对人类还是非常有用的，比如瘫痪的他用来说话的系统就是人工系统，不过他担心更高级的人工智能为人类带来灾害。人工智能被很多科技电影演绎，比如钢铁侠托尼•史塔克创造了一个终极版的人工智能“奥创”，希望能代替超级英雄们维护世界和平，哪知奥创一出生就“性格叛逆”，认为世界和平就需要毁灭世界。

很多电影中的科技、科学并非遥不可及，比如美国化学学会针对复仇者联盟的超级英雄做了解读，他们将目标锁定在为钢铁侠战甲提供能量的便携式“核电站”上。美国化学学会的伯克斯博士认为，合成新元素，DIY狂人钢铁侠并非遥不可及。科学家已经创造了20种人造元素。比如，俄国科学家门捷列夫整理化学元素周期表时，发现在钼元素和钌元素间少了43号元素。该元素不稳定，几乎从来没有在地球上被发现过。1937年，意大利物理学家塞格雷在证实它的存在后，锝也成为了首个通过人工合成的元素。

电影的灵感往往来源于生活，同时又能启发生活。太较真的影迷也许对电影中科技嗤之以鼻，但是，只有想不到没有做不到，谁说电影中的科技在未来或现在无法实现呢？

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