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科學家加持讓科幻夠“硬”

發布時間:2023-03-06 15:04:00來源: 羊城晚報

  羊城晚報記者 龔衛鋒

  知名科學家擔任科幻片的科學顧問,在國際上並不少見:《星際穿越》的科學顧問是諾貝爾物理學獎得主、美國理論物理學家基普·斯蒂芬·索恩;《火星救援》的科學顧問包括了NASA的知名航天員德魯·費尤斯特和NASA首席科學家吉姆·格林;《地心引力》的科學顧問是NASA天體(ti) 物理學家凱文·格雷澤爾……

  近年來,隨著國內(nei) 硬科幻影視作品的發展,不少中國科學家也進入了這些作品的顧問團隊,驗證科學假設的可行性、測算更加嚴(yan) 謹的科學數據、糾正主創的科學錯誤。今年以來推出的兩(liang) 部硬科幻作品《流浪地球》《三體(ti) 》就充分參考了科學家的意見。有了專(zhuan) 家團隊保駕護航,這些硬科幻作品也有了夠“硬”的底氣!

  行不行?假設有依據有進展

  在《流浪地球2》中,航天員可以不用乘坐太空飛船、避免繞地球飛行,而改乘太空電梯直達太空。片中,太空電梯形如巨型升降機,對於(yu) 運送設備、人員進入太空,十分便利。在《三體(ti) 》中,葉文潔告訴汪淼,他研究的納米技術可以幫助人類造太空電梯,所以三體(ti) 人會(hui) 用幽靈倒計時幹擾其研究。三體(ti) 人害怕太空電梯,怕所有人都無限製進入太空,導致他們(men) 無法占領地球。據悉,兩(liang) 部作品的原著作者劉慈欣曾認為(wei) ,實現太空電梯夢的最大障礙在於(yu) 材料。

  3月4日,全國人大代表、中科院國家空間科學中心主任王赤,接受央視采訪時被問及如何看待影視作品《三體(ti) 》《流浪地球2》中對“太空電梯”的使用,他簡要介紹了目前科學界對該問題的研究:“目前,太空電梯還處於(yu) 概念研究階段。若要架起太空電梯,其一端需建在赤道上,另一端則要連接在距離地球36000公裏的地球靜止軌道航天器上。這對電纜材料要求很高,相當於(yu) 用細如頭發絲(si) 的繩子拉起幾百頭大象。此外,建太空電梯還需抗擊各種擾動,挑戰非常大。”

  此外,《流浪地球2》中,擁有超強算力和自我意識的量子計算機550係列讓不少觀眾(zhong) 印象深刻。據悉,學術界將量子計算的發展分為(wei) “實現量子計算優(you) 越性”“實現專(zhuan) 用的量子模擬機”“構建可編程通用量子計算機”三個(ge) 階段。目前國內(nei) 外量子計算機研發已實現第一階段目標,當前學術界主要的研究任務是達到第二階段目標,距離科幻電影中展示的應用至少還需要10年到15年時間。

  《流浪地球》係列電影的核心概念——行星發動機推動地球開啟流浪之旅,同樣在理論上說得通。不過,實現重核聚變絕非易事,重核聚變是采用矽等元素作為(wei) 聚變原料,這樣的聚變首先要克服原子核之間的靜電斥力,越重的原子核所帶電荷越多,越難以產(chan) 生聚變。

  對不對?科學家來把把關(guan)

  據悉,《三體(ti) 》的拍攝曆時七年完成,涉及粒子對撞、天文、納米技術等技術的影視化呈現,導演楊磊表示:“《三體(ti) 》屬於(yu) 硬科幻作品,基於(yu) 對科技的幻想,我們(men) 到中科院、國家納米科學中心做了大量采訪。”據悉,主創團隊采訪了60餘(yu) 位科學家,先將小說中的科學內(nei) 容讀懂,再考慮拍攝方案。楊磊透露,他最開始不知道如何下手拍這部劇,想借假名《紀元》先去科研單位學習(xi) ,但對方卻表示不接待劇組。當楊磊放棄保密計劃,跟對方透露是要拍《三體(ti) 》時,再去敲門,“所有科學家都‘瘋了’,快來拍!”

  研究高能物理和弦論的孫雅文是《三體(ti) 》劇組的理論指導。劇中,楊冬要進行超弦理論實驗,一直在加速器基地上忙碌計算,她會(hui) 計算什麽(me) ?孫雅文寫(xie) 了正負電子經典的bhabha散射過程,還提供了大量手寫(xie) 計算公式。主創團隊在其建議下,決(jue) 定去北京正負極對撞中心取景。

  據悉,楊冬的實驗結果雖然不是真實存在的,但主創團隊邀請粒子物理學家劉倩教授製作了一個(ge) 衰變道的實驗細節,要求這個(ge) 實驗結果必須很反常。劉倩教授在科學認知範圍內(nei) 給出了一些發生概率不太高的結果。

  為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 多科學家願意為(wei) 科幻類影視作品出謀劃策?節目《解碼三體(ti) 》的解讀專(zhuan) 家之一,中國科學院計算技術研究所研究員、科普作家王元卓表示:“作為(wei) 一名觀影者,我平時不會(hui) 要求科幻電影一定要具備多麽(me) 硬核的科學知識,但是希望看到科幻電影中沒有錯誤的設定,在力所能及的情況下,要盡量準確一些。這也是為(wei) 什麽(me) 現在很多科研工作者給像《三體(ti) 》這樣的劇集做科學顧問的原因。我們(men) 希望大家看到的不僅(jin) 是唯美的畫麵、震撼的劇情,還能看到它在傳(chuan) 播正確的科學知識設定。”

  真不真?數據台詞全核查

  優(you) 秀的科幻影視作品除了需要概念、技術的真實,還離不開執行真實。郭帆導演表示,為(wei) 了使《流浪地球》的世界觀足夠完整,劇組寫(xie) 下了十幾萬(wan) 字的流浪地球編年史,並請了專(zhuan) 業(ye) 的科學顧問審核,“中科院各個(ge) 部門的科學家和老師們(men) ,給了我們(men) 巨大的幫助,科學顧問提供的資料經過刪減之後,還有接近20萬(wan) 字。”據悉,影片中許多一閃而過的道具,都被劇組當成產(chan) 品一樣設計,連演員佩戴的概念耳機道具都經過專(zhuan) 門設計、製作。郭帆說:“我們(men) 真的把道具做到了產(chan) 品級別。”

  為(wei) 了保證真實性,《三體(ti) 》中的很多場景都是實景、實物拍攝。劇組曆經126天,輾轉舟山、橫店、黑河、天津、杭州等多地拍攝,總共涉及了約200個(ge) 場景,除紅岸基地和作戰中心的內(nei) 景是搭建外,其他外景均為(wei) 實景拍攝。劇組甚至去了粒子對撞中心、國家納米科學中心等國家級科研院所。

  劇中,楊冬手裏拿著從(cong) 良湘加速器上得到的粒子物理實驗結果,這是北京譜儀(yi) II的真實運行狀態報告。此外,楊冬在良湘加速器的實驗室值班,畫麵上還有粒子對撞機上的粒子對撞實時的真實重建模擬圖。在真實的北京正負電子對撞機上,正負電子對撞之後產(chan) 生新粒子,這些粒子在飛行過程中被北京譜儀(yi) 探測器捕獲,經過計算機實時處理,可以在值班室的電腦屏幕上重建出粒子在探測器中的飛行路徑。劇中的這些圖表,均來自北京譜儀(yi) 的值班室。要知道,“良湘加速器”是現實中的北京正負電子對撞機,位於(yu) 北京市石景山區玉泉路19號乙的中科院高能物理研究所。北京正負電子對撞機於(yu) 1989年建成,2008年進行了升級改造。

  科學驗證環節必不可少。原著中,葉文潔發現了這樣一組數據:木星和地球距離:629730000千米;太陽和地球的距離:152100000千米;太陽和木星的距離:778330000千米……南京大學的周禮勇教授推算核查了這部分內(nei) 容,保證估算數據的可靠。

  (《羊城晚報》 2023年03月06日 版次:A10)

(責編:常邦麗)

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