走向好萊塢的蹩腳天文學(xué)：動(dòng)作片中蹩腳天文學(xué)的十大范例

嗖！我們英雄的太空飛船呼嘯著沖出濃密的小行星地帶，艱難地向左轉(zhuǎn)彎，躲避恐怖的敵人發(fā)出的激光束，這些敵人從遙遠(yuǎn)星系而來(lái)意欲竊取地球?qū)氋F的水。可怕的敵人試圖逃避地球引力，但像琥珀中的蒼蠅一樣被捕獲。當(dāng)星星一閃而過(guò)，我們的英雄把他們鎖住然后點(diǎn)燃！當(dāng)敵船爆炸，一個(gè)巨大的光球爆發(fā)，伴隨著一個(gè)飛快膨脹的物質(zhì)環(huán)。我們的英雄快樂(lè)地大叫著飛過(guò)滿月的圓面，而太陽(yáng)則在遠(yuǎn)處。

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我們?cè)谏习俨靠苫Q的科幻電影中都曾看到過(guò)這樣的一幕。它似乎是一個(gè)很令人興奮的畫(huà)面。但這其中有何問(wèn)題呢？

哦，實(shí)際上每個(gè)細(xì)節(jié)都有問(wèn)題。

很多科幻電影都是不錯(cuò)的虛構(gòu)，但卻是蹩腳的科學(xué)。大多數(shù)作者無(wú)疑都會(huì)犧牲精確度來(lái)成全一個(gè)好情節(jié)，天文學(xué)通常是第一個(gè)被犧牲掉的領(lǐng)域。有多少次你一直忍耐到這些電影結(jié)束，并為其中刻畫(huà)天文學(xué)的方式而搖頭？年輕時(shí)我花了很多時(shí)間在電視機(jī)前看糟糕的科幻電影，雖然它們的確有助于激起我對(duì)科學(xué)的興趣，但也往我腦袋里倒進(jìn)了許多垃圾。因此我以各地天文學(xué)家的名義，匯編了一份影視作品中蹩腳天文學(xué)的十大名錄。這些例子中有些有確切出處，另一些則從數(shù)百個(gè)我在深夜或星期天早晨看的電影中歸納出來(lái)。其結(jié)果就是匯編成了上述的一幕。

讓我們把這一幕分解開(kāi)來(lái)，并且找出它錯(cuò)在何處。去弄一些爆米花，然后坐回來(lái)，喝著大杯的蘇打水，來(lái)觀賞這個(gè)節(jié)目。來(lái)吧！顧念一下別人的感受，把音量調(diào)到最小。話說(shuō)……

嗖！我們英雄的太空飛船呼嘯著……

好吧，常言道：“在太空中，沒(méi)人能聽(tīng)到你的尖叫?！甭曇舻膫鞑バ枰撤N介質(zhì)，這一點(diǎn)與光不一樣。我們聽(tīng)到的聲音實(shí)際上是物質(zhì)——通常是大氣——的壓縮與膨脹，聲波通過(guò)大氣傳播。可是在太空中沒(méi)有大氣，因此聲音不能傳播。

但是我們居住在一個(gè)被大氣包裹的行星上，我們習(xí)慣于聽(tīng)到當(dāng)物體經(jīng)過(guò)時(shí)發(fā)出的聲音。轎車(chē)、火車(chē)、棒球從我們身邊經(jīng)過(guò)時(shí)，它們都在大氣中呼嘯著。如果你看到什么東西移動(dòng)得很快卻很安靜，這看來(lái)會(huì)很有趣。博爾馬尼斯（Andre Bormanis）是作家，并且是電視系列劇《星際迷航》的科學(xué)顧問(wèn)，他證實(shí)了一個(gè)我聽(tīng)說(shuō)多年的傳聞：《星際迷航》的創(chuàng)作者羅登伯里（Gene Roddenberry）最初想要星際飛船“進(jìn)取號(hào)”安靜無(wú)聲地飛過(guò)太空。然而，來(lái)自廣播公司管理者的壓力迫使他加上了熟悉的隆隆聲，并且在飛過(guò)時(shí)發(fā)出“嗖”的聲音。不過(guò)，在后面的幾季中他去掉了隆隆聲。但是，“嗖”聲還保留在片頭中，可能（我猜）因?yàn)槿绻牡暨@些鏡頭，得花費(fèi)太大的開(kāi)銷(xiāo)。我猜太空旅行的預(yù)算甚至在未來(lái)200年中都很拮據(jù)。

有一種情況下聲音可以在太空中傳播，即當(dāng)聲波穿過(guò)星際氣體云時(shí)。盡管它們看起來(lái)很厚、很臃腫，就像它們的名字一樣，典型的星云（nebula，云的拉丁名字）實(shí)際上并不比真空充實(shí)多少。巨大星云中的原子離得非常遠(yuǎn)，但當(dāng)你談?wù)摰氖菙?shù)萬(wàn)億千米厚的星云時(shí)，即使每立方厘米只有幾個(gè)原子也會(huì)疊加起來(lái)而起作用。這些原子毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)相互碰撞，使聲音有可能通過(guò)星云傳播。

不過(guò)，在這些星云中弄出聲響的過(guò)程大都非常猛烈，比如當(dāng)兩個(gè)星云相互碰撞，或是近旁的恒星風(fēng)以每秒數(shù)千米的速度撞到星云并使氣體壓縮。這些過(guò)程一般會(huì)推動(dòng)四周的氣體比星云本身更快地作出反應(yīng)；氣體原子以所在處的聲速（local speed of sound）互相傳播擴(kuò)散。如果某原子自顧自地?zé)o所事事，而另一原子以比聲音運(yùn)動(dòng)得快的速度走過(guò)來(lái)，前者就會(huì)受到后者驚擾。這就是說(shuō)，它受到震動(dòng)：它不知道將要發(fā)生什么。當(dāng)這一現(xiàn)象集中發(fā)生，它就被稱(chēng)作沖擊波。

沖擊波在星云中很常見(jiàn)。它們將氣體壓縮為漂亮的片狀和纖維狀，從我們位于幾百光年之外安全而舒適的行星上看去，這一景象令人贊嘆。我想獵戶(hù)座大星云附近的地產(chǎn)價(jià)值不匪。那里的視野無(wú)與倫比，而且如果你選對(duì)了位置，就不會(huì)聽(tīng)到被清掃的原子的可怕聲音了。

……沖出濃密的小行星地帶……

聽(tīng)說(shuō)過(guò)“小行星群”這個(gè)術(shù)語(yǔ)嗎？哦，這更像是“小行星真空”。在我們的太陽(yáng)系中，大部分的小行星都位于火星與木星之間的區(qū)域。由兩個(gè)行星軌道圈劃出的這片區(qū)域總面積大約為10¹⁸平方千米。這是一片巨大的空間！天文學(xué)家杜拉對(duì)此這樣解說(shuō)：想象將太陽(yáng)系成比例縮小，其中太陽(yáng)是個(gè)很大的沙灘球，它的直徑有1米。地球是一個(gè)1厘米大小的彈球，位于離太陽(yáng)100米左右（大約是一個(gè)足球場(chǎng)的長(zhǎng)度）的地方?；鹦鞘蔷嚯x太陽(yáng)150米的豌豆，而壘球大小的木星則在大約500米之外。

在此太陽(yáng)系模型里，如果你收集了小行星主帶里全部小行星并且把它們弄成一個(gè)球，它們的全部大約是一顆沙粒大小?，F(xiàn)在想象一下把此沙粒碾碎成數(shù)百萬(wàn)的小顆粒，并且撒落在模型中火星與木星之間幾十萬(wàn)平方米的區(qū)域?？闯鰡?wèn)題了嗎？你在周遭游蕩數(shù)月都看不到一個(gè)小行星，更不用說(shuō)兩個(gè)了。

在《帝國(guó)反擊戰(zhàn)》（The Empire Strikes Back）中，漢·索洛躲在小行星帶時(shí)不得不耍了點(diǎn)精妙的小花招以躲避帝國(guó)星際船的追擊。那些巖石也非常大，使千年隼顯得矮小。讓我們假定群中中等大小的小行星直徑有100米，它們之間平均距離是1千米（0.6英里）——我們?cè)谶@里非常大方！考慮到巖石的平均密度（2克/立方厘米），每個(gè)小行星的質(zhì)量就是大約1萬(wàn)億克或100萬(wàn)噸。如果整個(gè)小行星群與我們自己的小行星帶大小相同，這也就意味著它的質(zhì)量約為10³⁰克。這是我們自己的小行星帶質(zhì)量的大約100萬(wàn)倍，或者等于太陽(yáng)系所有行星質(zhì)量的總和。這是一個(gè)很大的小行星群。索洛能把它的太空飛船藏在那里也就不足為奇了！

有可能在其他太陽(yáng)系中，小行星帶更大。我們已開(kāi)始探測(cè)圍繞其他恒星運(yùn)行的行星，而這些太陽(yáng)系外的行星系與我們的非常不同；我們的宇宙多樣性計(jì)劃才剛剛開(kāi)了個(gè)頭。我們尚未掌握有關(guān)技術(shù)以了解在這些系統(tǒng)中小行星帶是什么樣或者它們是否有小行星帶。盡管如此，許多電影中都用一個(gè)非常稠密的小行星“暴雨”來(lái)推進(jìn)情節(jié)。（最早的電視系列劇《迷失太空》（Lost in Space）中用它將木星2號(hào)踢出局，而在《星際迷航》中，它則是飛船被損的原因，這樣就可以被科克船長(zhǎng)及其全體船員所救。）有多少小行星帶呢？我認(rèn)為我們只有靜觀其變。

……艱難地向左轉(zhuǎn)彎……

我們要再一次跑進(jìn)大氣匱乏的高處。我們這些行將滅亡的人慣于指望飛機(jī)傾斜著轉(zhuǎn)彎。傾斜機(jī)翼有助于將推力轉(zhuǎn)向一側(cè)，從而使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎。但是注意，是什么在推動(dòng)它呢？大氣。還需要我說(shuō)什么嗎？太空沒(méi)有大氣。

要在太空中轉(zhuǎn)彎，你需要在你所想要轉(zhuǎn)向的相反方向點(diǎn)燃一支火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。需要向左轉(zhuǎn)舵？那就得推動(dòng)右舷。實(shí)際上，傾斜飛行讓境況變得更糟：它展現(xiàn)給追蹤的敵人一個(gè)更大的目標(biāo)。保持機(jī)翼水平意味著飛船被瞄準(zhǔn)的面積更少。談及至此還得提一句，為什么如此之多的電影有帶機(jī)翼的太空飛船呢？

公平而言，我得說(shuō)傾斜飛行有一個(gè)好處。當(dāng)一輛小轎車(chē)向左打彎，乘客會(huì)感到一個(gè)向右的力。這被稱(chēng)作慣性離心力，它對(duì)太空飛船同樣有效。由空軍進(jìn)行的廣泛測(cè)試已表明，人體對(duì)太快的加速度會(huì)感覺(jué)不適。固定在座位上的飛行員加速向上時(shí)會(huì)體驗(yàn)到將血液從大腦排空的力，從而暫時(shí)失去知覺(jué)。如果加速向下，血液會(huì)強(qiáng)行沖到頭部，也是一種令人不適的感覺(jué)。對(duì)于人體來(lái)說(shuō)，獲得力的最好方式是筆直向后，將飛行員推進(jìn)他或她的座位。因此要是一位駕駛太空飛船的飛行員在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候傾斜著飛，慣性離心力就會(huì)徑直向后，較猛烈地將飛行員推向座位。在太空戰(zhàn)斗中暈過(guò)去并不是什么好主意，因此在太空中傾斜著飛也許畢竟還有一點(diǎn)符合事實(shí)吧。

另一個(gè)事情是：如果太空飛船有人造引力，那么計(jì)算機(jī)應(yīng)該有能力解決并且抵消掉任何慣性離心力。因此，如果在一部電影中看到我們的英雄有機(jī)載引力而仍然要傾斜著飛以轉(zhuǎn)向，你就知道你正在觀看的是更為蹩腳的天文學(xué)。

……避開(kāi)敵人發(fā)出的可怕的激光束……

如果編劇對(duì)聲速很感費(fèi)解，那么可以想象對(duì)他們來(lái)說(shuō)要處理光速問(wèn)題必定會(huì)多么困難。也許你聽(tīng)說(shuō)過(guò)這句話：“每秒30萬(wàn)千米（186 000英里）：不只是一個(gè)好主意，它是定律！”這不是玩笑。根據(jù)我們今天對(duì)物理學(xué)所了解的內(nèi)容，沒(méi)有什么能比光速快?，F(xiàn)在我承認(rèn)，有朝一日我們也許會(huì)找到超越這個(gè)極限的方法。沒(méi)有人能比天文學(xué)家更想要如此：他們會(huì)放棄他們最大的資助爬上太空飛船，在銀河系四處呼嘯而過(guò)。能夠從近處觀察行星狀星云，或者觀察兩顆瘋狂旋轉(zhuǎn)的中子星在愛(ài)因斯坦式引力之舞的最后幾秒鐘并合成一體：這就是我們?yōu)槭裁词紫忍骄刻煳膶W(xué)的原因！但是今天，我們還不知道任何比光速更快的旅行甚或傳播信息的方式。

問(wèn)題就在這里出現(xiàn)了。激光束以光速飛奔，因此你確實(shí)不可能分辨向你飛奔過(guò)來(lái)的激光束。更有甚者，在太空中，你根本無(wú)法看到激光。激光是一束緊密聚焦的光，而且所有的光子都奔著一個(gè)方向。它們一路向前，而不會(huì)斜到一旁，因此你看不到激光束。這正像在純凈的大氣中打開(kāi)手電筒，當(dāng)光打到墻壁上時(shí)，你只能看到光點(diǎn)。如果看到光束，這是因?yàn)榇髿庵械奈镔|(zhì)，比如塵粒、霧氣或是小水滴將光束中的光子散射開(kāi)來(lái)。電視上的激光演示中你會(huì)看到光束，這是因?yàn)檫M(jìn)行這個(gè)演示的人已在大氣中放入了某些物質(zhì)以散射光束。我最喜歡用的是粉筆末。無(wú)論如何，假如你乘太空飛船進(jìn)行一場(chǎng)激光大戰(zhàn)，你實(shí)際上看不到敵人的子彈，直到它打到你。撲！你就成了太空蒸汽（具有諷刺意味的是，射擊的第二顆子彈將使你的飛船爆炸造成的全部粉塵在瞬間引起大火）。但是抱歉，避開(kāi)激光就像設(shè)法避稅一樣。你可以試試，但它最后還是會(huì)追到你。與激光不同，當(dāng)國(guó)內(nèi)稅務(wù)署發(fā)現(xiàn)你時(shí)，它并不會(huì)對(duì)你綻開(kāi)笑臉……^[1]

……這些敵人從遙遠(yuǎn)星系而來(lái)……

就連可怕的光速也會(huì)對(duì)星星之間的距離望而生畏。最近的恒星也離我們數(shù)光年之遙，裸眼能看到的最遠(yuǎn)的恒星有數(shù)百甚至數(shù)千光年遠(yuǎn)。銀河系是一個(gè)大得令人想象不到的包含有幾千億顆恒星的盤(pán)狀物，其跨度達(dá)十萬(wàn)光年以上。

以上距離在仙女座星系的距離面前顯得很小，仙女座星系是離我們最近的旋渦星系。天文學(xué)家們把它稱(chēng)作M31，它離我們大約300萬(wàn)光年遠(yuǎn)。你在春日夜空看到它發(fā)出的光，而這束光在離開(kāi)M31開(kāi)始其行程時(shí)，地球上最聰明的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物還是南方古猿。這還是最近的旋渦星系。能用中等大小的望遠(yuǎn)鏡看到的大多數(shù)星系都離我們有1億光年或更遠(yuǎn)。

現(xiàn)在，外星人從某個(gè)遙遠(yuǎn)星系來(lái)到地球，是不是看來(lái)有點(diǎn)荒謬呢？畢竟，距離是如此之遠(yuǎn)，他們后院有很多很多的星星可以去打劫?？苹秒娪暗木巹兺鶗?huì)極大地混淆了“星系”、“宇宙”和“恒星”。1997年國(guó)家廣播公司（NBC）制作的電視電影《入侵者》（Invasion），做宣傳時(shí)說(shuō)外星人穿過(guò)“100萬(wàn)英里”的路程來(lái)到這里。具有諷刺意味的是，廣告文案想要那個(gè)距離聽(tīng)起來(lái)很大，但是請(qǐng)考慮這一點(diǎn)：月球離地球只有25萬(wàn)英里遠(yuǎn)，而最近的行星大約2500萬(wàn)英里遠(yuǎn)。離太陽(yáng)最近的恒星——半人馬座α星（南門(mén)二）距離地球2 600 000 000萬(wàn)英里遠(yuǎn)?？磥?lái)他們似乎是極大地低估了外星人飛船上油箱的大小。

……意欲竊取地球?qū)氋F的水……

這是我個(gè)人最喜歡的。它被用在1980年代的電視電影《V星入侵》（V）以及其他數(shù)不清的低俗科幻電影中。這可能開(kāi)始于1800年代晚期，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家洛厄爾（Percival Lowell）認(rèn)為他看到了火星上的運(yùn)河，并推斷說(shuō)這個(gè)行星正在干涸。很顯然，一個(gè)先進(jìn)的種族正在通過(guò)灌溉試圖來(lái)挽救自己。不幸的是，他看見(jiàn)的其實(shí)是火星上的模糊結(jié)構(gòu)，再加上了他擁有的人類(lèi)的想象力努力作出的聯(lián)想。火星上沒(méi)有運(yùn)河。

表面上看，外星人想要我們的水似乎有點(diǎn)道理：看看我們地球上所擁有的水。我們的行星四分之三覆蓋著水！如果急切地需要水，我們會(huì)建議外星人怎么做呢？他們口干舌燥（或無(wú)論嘴里是什么情況，如果他們也有嘴）地以嫉妒的眼光覬覦著我們藍(lán)色的世界，會(huì)為此千方百計(jì)地跑到太陽(yáng)系中心，耗盡大量的能量出入太陽(yáng)與地球引力阱最險(xiǎn)峻的地方來(lái)?yè)尮獠⒉环奖銛y帶的液態(tài)水嗎？

沒(méi)有可能。水在太陽(yáng)系中到處都是。太陽(yáng)系里的每顆帶外衛(wèi)星都有相當(dāng)多的冰態(tài)水。土星光環(huán)大部分就是水冰組成的。如果這還不夠，那么還有數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的冰塊游蕩在寒冷廣闊的奧爾特云——寬度幾達(dá)1光年的太陽(yáng)的彗星環(huán)帶。那些彗星遠(yuǎn)離太陽(yáng)的高溫和嚴(yán)酷引力1萬(wàn)億千米之外，如果能夠從所有那些彗星采掘到冰，為什么還要花費(fèi)那么多能量跑到地球來(lái)呢？冰取用更為方便。它比液態(tài)水占用稍多一點(diǎn)空間，但不需要容器。只需要將它鑿成你想要的形狀，縛在太空飛船外側(cè)，就可以把它帶走了。

當(dāng)然，在《V星入侵》中，除了盜取我們的水，外星人還要吃掉我們。如果是那樣的話，他們的確有一個(gè)合理的理由來(lái)到地球。這是我們的厄運(yùn)。盡管如此，如果我是個(gè)愛(ài)吃人肉的貪婪的外星人，我只要簡(jiǎn)單收集一些細(xì)胞并且盡情（或無(wú)論怎樣）地把它們克隆就成了。如果呆在家里可以輕松吃到，為什么還要跑到數(shù)百光年之外去呢？

可怕的敵人試圖逃避地心引力，但像琥珀中的蒼蠅一樣被捕獲

你曾多少次聽(tīng)到“逃避地心引力”這個(gè)短語(yǔ)？這從技術(shù)上來(lái)說(shuō)并無(wú)可能。根據(jù)愛(ài)因斯坦的說(shuō)法，地球的質(zhì)量使空間發(fā)生彎曲，你跑得越遠(yuǎn)，空間彎曲的程度就越小。我們將彎曲視如引力。但就連愛(ài)因斯坦也同意牛頓的說(shuō)法，通常而言，你所受到的引力與距離的平方成反比。因此，如果你與地球的距離加倍，你所受到的引力就是原來(lái)的1/4。如果去到10倍遠(yuǎn)的地方，則引力降為1/100。你會(huì)注意到引力迅速下降，但不會(huì)無(wú)限快。換言之，即使去到10億倍遠(yuǎn)的地方，你還是會(huì)受到一些（格外小的）引力。引力不會(huì)消失，如果你有片刻忘記，真是遺憾。這是蹣跚學(xué)步的小孩往往很快就能記住的事兒。

因此如果引力總在周?chē)闱耙豢踢€在輕松漂浮，后一刻卻突然受到強(qiáng)大的引力作用，這是不可能的。當(dāng)你逐漸接近一個(gè)物體時(shí)，它是逐漸變化的?！缎请H迷航》有時(shí)會(huì)讓進(jìn)取號(hào)在接近一個(gè)行星的時(shí)候突然傾斜，并因受到引力作用而“被吸住”，從而使倒霉的機(jī)組人員從崗位上飛離。幸運(yùn)的是，宇宙并不以這種方式運(yùn)行。

在第二次或第三次看到這種情況之后，你就會(huì)想，進(jìn)取號(hào)操縱部分中的人應(yīng)該系上安全帶。

當(dāng)星星一閃而過(guò)……

如果你在外太空談?wù)摰禺a(chǎn)，那不是位置、位置、位置，而是尺度、尺度、尺度。行星相互離得相當(dāng)遠(yuǎn)，但是恒星的確、的確、的確非常遙遠(yuǎn)。離地球非常近的恒星（除了太陽(yáng)）遠(yuǎn)在40萬(wàn)億千米（25萬(wàn)億英里）之外。甚至遙遠(yuǎn)的冥王星與我們的距離也比它們近8000倍。即使從頭到尾穿過(guò)我們整個(gè)的太陽(yáng)系，恒星在我們的裸眼看來(lái)也根本就沒(méi)有位置變化。從太陽(yáng)系的任何一個(gè)行星上看去，星座都是相同的。

但實(shí)際上，如果去到——比如說(shuō)——冥王星上，恒星將出現(xiàn)一個(gè)非常小但是可測(cè)量的位置變化。歐洲發(fā)射的依巴谷天文衛(wèi)星，在它繞地球運(yùn)行時(shí)就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)量恒星視位置變化的。通過(guò)精確的位置測(cè)量，你可以確定與近鄰恒星的距離。依巴谷發(fā)現(xiàn)某些恒星比以前所認(rèn)為的還要遠(yuǎn)10%左右，僅憑這一點(diǎn)，它就已經(jīng)根本地改變了我們對(duì)宇宙大小的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然，它的不利之處在于，對(duì)外星人來(lái)說(shuō)，通勤之路更長(zhǎng)了。

我有一次被某人耍了，他問(wèn)離地球最近的恒星是什么。“比鄰星！”我叫道，但真正的答案當(dāng)然是太陽(yáng)。在電影《星際迷航IV：搶救未來(lái)》（Star Trek IV:The Voyage Home）中，進(jìn)取號(hào)及其機(jī)組人員需要在經(jīng)過(guò)太陽(yáng)時(shí)曲速飛行以回到過(guò)去。這一幕有兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是，當(dāng)他們經(jīng)過(guò)太陽(yáng)時(shí)，你可以看到恒星在他們身邊移動(dòng)；但這里什么都沒(méi)有。第二個(gè)是，以光速運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)僅在8分鐘之外。而以曲速9（warp 9）^[2]的速度飛行，它們應(yīng)該在1秒之內(nèi)從太陽(yáng)旁邊呼嘯而過(guò)。那本應(yīng)該是非常短的一幕。

……我們的英雄把他們鎖住然后點(diǎn)燃！當(dāng)敵船爆炸，一個(gè)巨大的光球爆發(fā)，伴隨著一個(gè)飛快膨脹的物質(zhì)環(huán)

太空中的爆炸是個(gè)不好對(duì)付的問(wèn)題。在地球上，我們預(yù)期能看到由爆炸中快速上升的過(guò)熱空氣所引起的蘑菇云，與此同時(shí)，爆炸產(chǎn)生的沖擊波沿地面移動(dòng)擠壓周?chē)諝猓艿綁嚎s的空氣形成了環(huán)形氣體層。

要再一次提到的是，太空中沒(méi)有大氣。在太空的真空環(huán)境中，沒(méi)有氣體可壓縮。膨脹的光球殼——這是最科幻的爆炸的標(biāo)志——是另一種令觀眾感同身受的方式。碎片本身膨脹得最慢；碎片向四面八方飛出。由于太空中沒(méi)有上下，爆炸往往會(huì)膨脹形成一個(gè)球。碎片無(wú)疑會(huì)非常熱，因此我們實(shí)際上看到的可能如同向外四濺的火花，事情就是那樣。

當(dāng)然，更有戲劇性的是在爆炸期間會(huì)發(fā)生一些精美絕倫的事?？焖倥蛎浀墓馇驓た雌饋?lái)的確很冷，即使難以置信。不過(guò)它往往是有道理的。在電影《2010：威震太陽(yáng)神》（2010:The Year We Make Contact）中，木星被外星人先進(jìn)的機(jī)器壓縮，直到它稠密到足以維持其內(nèi)核的核聚變。木星的內(nèi)核燃燒，發(fā)出巨大的沖擊波通過(guò)外層大氣。當(dāng)沖擊波向外吹送，看起來(lái)就像一個(gè)膨脹的光球殼。這個(gè)情節(jié)相對(duì)準(zhǔn)確，而且看著也很有趣。

目前電影中添加的一個(gè)特殊效果是在爆炸中看到膨脹的物質(zhì)環(huán)。這開(kāi)始于《星際迷航Ⅵ：未來(lái)之城》（Star TrekⅥ:The Undiscovered Country）中，當(dāng)克林貢衛(wèi)星普拉西斯星（Praxis）爆炸之時(shí)。依我看，它引起的膨脹環(huán)是電影中最有戲劇性的效果。而且我還不得不對(duì)這一幕作善意解釋。在地球上，我們看到大爆炸中產(chǎn)生膨脹環(huán)是由地面本身所形成的。你可以把它視作爆炸的一部分，它試圖筆直向下移動(dòng)，但被地面?zhèn)认蚱D(zhuǎn)。在太空中，爆炸會(huì)形成一個(gè)球，而不是環(huán)。但《星際迷航Ⅵ》中發(fā)生的并不只是簡(jiǎn)單地一次爆炸；膨脹因衛(wèi)星的形狀而發(fā)生扭曲是有可能的。一個(gè)扁平的環(huán)是不太可能，但也并非不可能。

在1997年上映的《星球大戰(zhàn)：新希望》（Star Wars:A New Hope）特別版中，死星（Death Star）最終爆炸（希望我沒(méi)有損壞它在你心中的形象）也形成了一個(gè)膨脹的環(huán)。我將再次為這一效果辯護(hù)：爆炸，就像電一樣，會(huì)尋找阻力最小的路線。記住，死星環(huán)繞其赤道的位置有一條巨溝。從死星中心發(fā)生的爆炸向外跑完自己的路后，會(huì)首先撞到這個(gè)巨溝而突然發(fā)現(xiàn)膨脹的一切阻力消失了，并且爆炸。嘣！由此便形成了膨脹環(huán)。

我們?cè)谡嬲奶煳膶W(xué)中也會(huì)看到膨脹的環(huán)。超新星1987a周?chē)沫h(huán)是最好的例子。這顆星在爆發(fā)之前已存在了千萬(wàn)年，膨脹環(huán)的形成是膨脹的氣體受到恒星四周已有氣體影響的結(jié)果。即使在技術(shù)上來(lái)說(shuō)這個(gè)氣體環(huán)并非由爆炸所致，它也表明了藝術(shù)有時(shí)會(huì)效法自然。

我們的英雄快樂(lè)地大叫著飛過(guò)滿月的圓面，而太陽(yáng)則在遠(yuǎn)處

月球的相位似乎總是令電影制作者為難。相位是簡(jiǎn)單幾何學(xué)的結(jié)果：月球是一個(gè)反射陽(yáng)光的球體。如果太陽(yáng)在我們后面，我們看到月球面向我們的整個(gè)半球被照亮，我們稱(chēng)之為滿月。如果月球位于太陽(yáng)與我們之間，我們只能看到黑暗的那半球，這時(shí)我們稱(chēng)之為新月。如果太陽(yáng)與月球相距90°，我們看到月球面向我們的半球一半被照亮，我們稱(chēng)之為半滿月或?yàn)槊饣煜凶鱿以拢驗(yàn)檫@發(fā)生在月相周的四分之一處。這在“月相”一章中有詳細(xì)解釋。

比如，1976年，英國(guó)電視節(jié)目《太空：1999》（Space:1999）中，月球被一次古怪的爆炸撞到地球軌道之外（這本身也是蹩腳天文學(xué)，但后來(lái)在該節(jié)目系列中被解釋為同外星人的影響有關(guān)）。在節(jié)目中，我們總是會(huì)看到月球以近乎滿月的月相從深空穿行而過(guò)。光從何而來(lái)呢？在深空中當(dāng)然沒(méi)有光源，這會(huì)導(dǎo)致月球鏡頭相當(dāng)單調(diào)。

更糟糕的是，在電影以及許多兒童讀物中，月亮有時(shí)會(huì)被畫(huà)成娥眉月，而娥眉月兩個(gè)尖角之間有一顆恒星。這意味著在月球與地球之間有一顆恒星。最好抓牢你的防曬油！

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虛構(gòu)的電影畫(huà)面中有極其糟糕的天文學(xué)，我們甚至還未談到黑洞、恒星誕生以及星云看起來(lái)真正像什么。但是電影中天文學(xué)做得不錯(cuò)的是哪部呢？任何一位天文學(xué)家都會(huì)立即回答：《2001，太空奧德賽》（2001:A Space Odyssey）。例如，在這部電影中，太空飛船靜靜地從太空穿過(guò)（他們?cè)谥谱骼m(xù)集《2010：威震太陽(yáng)神》時(shí)很顯然忘記了這一事實(shí)）。還有不計(jì)其數(shù)的其他例子。一位天文學(xué)家曾告訴我，電影中唯一的錯(cuò)誤是，角色之一乘坐泛美航空的航天飛機(jī)去往月球的路上進(jìn)餐時(shí)喝了飲料，你可以看到，當(dāng)他吸完之后，液體在吸管里回落下去。由于航天飛機(jī)上沒(méi)有重力，液體會(huì)停在吸管里。這樣的吹毛求疵幾乎到了令人難以置信的程度，我認(rèn)為我們可以原諒導(dǎo)演。

令人驚異的是，電視節(jié)目《辛普森一家》（The Simpsons）中所涉及的天文學(xué)一般都做得不錯(cuò)。有一段情節(jié)講的是地球受到一顆彗星撞擊的威脅。彗星在劇中是由一位天文愛(ài)好者（我們的非英雄主角巴特）發(fā)現(xiàn)的。大多數(shù)彗星的確是天文愛(ài)好者而非職業(yè)天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。巴特隨后請(qǐng)?zhí)煳呐_(tái)證實(shí)，這也是正確的程序（他甚至用正確的術(shù)語(yǔ)給出了坐標(biāo)）。當(dāng)彗星進(jìn)入地球大氣層，被辛普森一家所在的這個(gè)過(guò)度發(fā)展的城市大氣中的煙霧分解成碎片。這一部分很有喜劇效果，但隨之出現(xiàn)了特別的一幕：從污染中穿過(guò)的彗星的一部分只剩下大約一個(gè)吉娃娃的腦袋大小，當(dāng)它撞到地面，巴特只是拾起并把它放進(jìn)袋里。正如我們?cè)凇傲餍?、流星體和隕星”一章中看到的，與通常的信念相反，大多數(shù)時(shí)候，一顆小小的隕星在撞到地面時(shí)并不會(huì)燒得發(fā)熱。巖石（或金屬）最初非常迅速地穿過(guò)上層的大氣層，這會(huì)使它的外層熔化，但摩擦力很快會(huì)讓巖石慢下來(lái)。熔化的部分會(huì)被吹散，而余下的部分在撞到地面之后則并不太熱，完全可以觸摸。在《辛普森一家》的這一幕中，它們意味著彗星很熱但沒(méi)熱到不能撿起來(lái)。這讓我覺(jué)得很可信任。

本章最初版本發(fā)表在1998年4月號(hào)的《天文學(xué)》（Astronomy）雜志上之后，我收到一位年輕女孩的信，指責(zé)我毀了她心目中的科幻電影。我偶爾還收到過(guò)來(lái)自網(wǎng)頁(yè)的電郵，我在這些網(wǎng)頁(yè)上評(píng)論了像《末日審判》（Armageddon）、《深度撞擊》（Deep Impact）以及《接觸》（Contact）這樣的電影，這些郵件讓我要么“做點(diǎn)有益的事”，要么“學(xué)習(xí)如何只是去享受一部電影”。另一方面，我也收到同意我的評(píng)論的電郵，達(dá)百倍之多。盡管如此，反對(duì)者的意見(jiàn)也很有參考價(jià)值。我真的憎惡好萊塢電影嗎？

不，不是的。我喜歡科幻小說(shuō)！我還是會(huì)看每一部上演的科幻電影。當(dāng)我是個(gè)小孩時(shí)，就幾乎看遍了每一部科幻電影。我迅速瀏覽了火箭飛行器、外星怪物、邪惡蠱（evil goo）以及地外行星的每一幀畫(huà)面，不論它們的情節(jié)多么荒謬或愚蠢。

那么危害如何？假如你得知我認(rèn)為危害很小，可能會(huì)對(duì)此感到驚奇。盡管電影中的蹩腳科學(xué)增強(qiáng)了公眾對(duì)科學(xué)的誤解，科幻電影票房表現(xiàn)出眾的事實(shí)還是令人振奮的。十大電影中，大部分都是科幻電影，這表明人們的確很喜歡電影中的科學(xué)，即使它很蹩腳。我當(dāng)然愿意電影更為逼真地描述科學(xué)（與科學(xué)家?。Ｓ袝r(shí)候，為了情節(jié)，科學(xué)必須被犧牲，但很多次，可能是更大多數(shù)時(shí)候，正確的科學(xué)實(shí)際上能夠推進(jìn)情節(jié)。有思想性的電影也做得很好，像《接觸》，當(dāng)然還有科幻名篇《2001》。

如果電影激起了小孩兒對(duì)科學(xué)的興趣，那真是太棒了。甚至一個(gè)蹩腳的電影也可能會(huì)讓一個(gè)小孩子停下來(lái)，去圖書(shū)館里看一本科學(xué)書(shū)，或是想要閱讀更多資料以了解激光或小行星或是外星生命的真正可能性。誰(shuí)知道它會(huì)引向何處呢？

對(duì)我來(lái)說(shuō)，它帶給我天文學(xué)的一生。我只能希望，就連蹩腳天文學(xué)也會(huì)以某種方式觸發(fā)靠譜的天文學(xué)。

【注釋】

[1]在英語(yǔ)中發(fā)光（beam）與綻開(kāi)笑臉（beam）是一個(gè)詞。——譯者

[2]曲速航行（warp travel）是科幻電影中常見(jiàn)的一種超光速飛行技術(shù)。曲速航行的速率通常以曲速層級(jí)(warp factor)代之。曲速1為真空光速（c），更高層級(jí)下，速率呈指數(shù)增長(zhǎng)，則曲速9為光速的729倍，約為2.2×10⁸千米/秒?！g者