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盘点科幻影片中的时空观
新闻来源:宁夏科普作家协会     作者:flyfly     发表时间:2023-04-20     阅读次数:    


(图源网络)

1902年,戏剧电影之父乔治·梅里爱拍摄的《月球旅行记》被公认为世界上第一部科幻片,尽管时长仅有16分钟,但其中融入了导演本人诸多奇思妙想,火箭发射月球人”……也是最初在银幕上描绘人类对地外文明和太空环境遐想的概念。而在之后的120年中,我们的科幻小说、电影、剧集在不断进步的科学理论和技术的证明支持下,构建了多种不同的时空观,不断拓展着科幻作品的边界和图景。

01牛顿绝对时空观与古典科幻

牛顿在其1687年发表的《自然哲学的数学原理》中提出了绝对时空观,即绝对的空间,就其本质而言,是与任何外界事物无关的。它从不运动,而且永远不变。……绝对的、真实的数学时间,就其本质而言,是自行均匀流逝的,与任何外界事物无关。此牛顿认为,空间就是空间,时间就是时间,彼此之间是独立的。这种绝对的时间观和空间观与人们日常生活中的心理感受一致,也由此诞生以绝对时空观为基础的古典科幻片。

在绝对空间观下,科幻片将人类的足迹从地表往下拓展到海底、地心,往上延伸至其他星球、更远的太空。例如电影《海底两万里》、《地心历险记》均是根据法国小说家凡尔纳的科幻小说《海底两万里》和《地心游记》改编而来,此时人们对于其他世界的想象还停留在地球内部,营造出海洋与地心相比于地表完全不同的环境,其中的科学幻想比如人造卫星、潜艇等,有相当的一部分已经成为现实。

进入20世纪,随着人类登月的实现,科幻影片在空间向上延伸的基础上也将时间设定在了遥远的未来:如《流浪的地球》故事背景设定在近未来的2075年,太阳即将毁灭,已经不适合人类生存的情况下,人类开启流浪地球计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园;《三体》的时间跨度则更加宏大,从危机纪元到掩体纪元,横跨了4个世纪,647号宇宙时间线更是在公元18906416年启动。

此外,时间永恒向前流逝的观念,也就是时间之箭与热力学第二定律,即熵增定律不谋而合,因为熵增定律表明,孤立系统总是趋向于熵增,最终达到熵的最大状态,也就是系统的最混乱无序状态。一个系统越是无序,就越难回到有序状态,时间之箭就越强大。简而言之,宇宙的无序倾向是我们经历时间向一个方向流动的根本原因。如果想要时间倒流,就必须实现熵减,这也是电影《信条》中实现时空穿越的方法,而在熵减的世界中所有物理定律与正常世界相反,比如碎片复原,火焰燃烧最终将人冻死……这些科幻作品正是牛顿时空观下朴素、古典的科幻代表。

02爱因斯坦、量子力学相对时空观与现代科幻

然而现代科学证实,宇宙中根本不存在绝对静止的空间和物质,也不存在绝对流逝的时间。在爱因斯坦的相对论中,时间与空间都具有相对的意义,而且时间和空间是相互联系和相互制约的,物质、时间与空间相互联系,即时空告诉物质如何运动,物质告诉时空如何弯曲

在相对论的影响下,近年来的科幻电影也逐渐突破牛顿时空观的局限,出现了多样的时空观广义相对论中的一个重要结论是时空弯曲:时空弯曲是质量对时空的扰动导致的,因此从本质上来说,时空弯曲取决于质量大小,质量越大导致的时空弯曲就越大。因此,在超大质量的物质周围时间变化将会非常明显。星际穿越》中,库珀等人登上的米勒星球位于黑洞引力范围零界点的附近,由于黑洞的质量无限大而受到巨大引力的拉扯,这颗星球的时间变慢了,它的1小时相当于地球的7年,因此当他们再回到飞船上时,在驻留飞船的队友看来时间已经过了23年。

除了时间的相对性,多元宇宙(平行宇宙)也同样成为当下科幻片中的热门概念。平行宇宙的概念来自量子力学,因为量子力学有一个不确定性,就是量子的不确定性:著名的双缝干涉实验发现当科学家试图通过仪器测定电子究竟通过了哪条缝时,永远只会在其中的一处发现电子,两个仪器也不会同时侦测到电子,电子每次只能通过一条狭缝,这看起来好像是测量者的观测行为改变了电子的运动状态。

这也是所谓薛定谔的猫:有一只活猫,有一只死猫,但它们位于不同的世界中。问题并不在于盒子中的发射性原子是否衰变,而在于它既衰变又不衰变。当观测者做出观测行为时,波函数本身会坍塌,整个世界分裂成它自己的两个版本,并不断由于选择行为分类出无数个平行宇宙。

漫威系列电影和剧集将平行宇宙概念运用在了创作中,如《奇异博士:疯狂多元宇宙》中不同宇宙中的奇异博士,《洛基》中甚至设定了时间变异管理局(TVA,是一个存在于时间和空间之外的组织,其作用在于消除时间分支(多元宇宙),将时间控制在唯一一条神圣时间线上,从而防止出现多元宇宙大战。

量子力学的出现还使科幻作品的视角从宏观世界转向微观世界,《蚁人》正是其代表之一。在《蚁人2》中,斯科特和困在量子领域的珍妮之所以可以互相心灵感应, 是因为他们进入了一个量子纠缠的状态。而量子纠缠具有的一种属性就是超距作用,而观测其中一个粒子的状态的时候,另一个纠缠状态下的粒子就会瞬间变成相应的形态。无论多远,发生都在瞬间。

目前大多数科幻影片都暗含着因果关系,而因果关系其实还隐含着一个前提:线性时间。发生在前的事情是因,发生在后的事情是果。但如果时间并非线性,因果关系将不再具有意义,它们只是时间之流中的一个一个切片。

豆瓣评分高达9.5的德剧《暗黑》以时间旅行为主题,涉及到了时间机器和因果悖论、循环的探讨:主角遇到了从未来穿越回来的自己,未来的自己交给了他一张时间机器的设计图。他按照这张设计图造出了时间机器,然后穿越回过去,把设计图交给了过去的自己,就这样形成了一个闭环,始即是终,终即是始。温登小镇上的人们为了拯救自己的家人,穿越时空希望改变历史,却最终发现正是他们的行为导致事件的发生,强烈的宿命感对自由意志发出了质疑。

无论是牛顿时空观还是爱因斯坦、量子力学下的时空观,甚至是当下科学家们正在探寻的大一统理论不同的时空观下科幻作品不仅包含着对时空的思考,同时也饱含着对宗教、哲学、艺术与爱的关注正如科学家费曼曾说:在进一步把关于宇宙历史开端的奥秘由推测化为科学的理解之前,我们是不可能完全理解它的。对于科幻影片和作品,感受或许比理解更为重要。文章内容来源于谷围传媒作者系flyfly


 
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