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《星際穿越》中,如果遠方的人觀(guān)察米勒行星會(huì )看到什么?

在《星際穿越》中,宇航員造訪(fǎng)的第一個(gè)星球是米勒行星。這顆星球不像普通行星那樣繞著(zhù)恒星公轉,而是繞著(zhù)一個(gè)質(zhì)量為太陽(yáng)1億倍的超大質(zhì)量黑洞(卡岡圖雅)公轉。

米勒行星處在臨界點(diǎn),幾乎快要被黑洞的引力拽進(jìn)去,它的軌道半徑只有1.06天文單位,與日地距離相當。但由于黑洞的引力作用強大,為了避免被黑洞吞噬,米勒行星的軌道速度達到了光速的54.5%,軌道周期僅1.7小時(shí)。并且在米勒行星上,還有巨大的潮汐效應,產(chǎn)生了滔天巨浪,使其成為水行星。

根據廣義相對論的引力時(shí)間膨脹效應,由于太過(guò)于靠近黑洞,在強大的引力場(chǎng)中,米勒星球上的時(shí)間相對于遠離該極端引力場(chǎng)的地方放慢了6萬(wàn)倍。在永恒號空間站中、或者在地球上等遠離極端引力場(chǎng)的地方,時(shí)間過(guò)去7年,才相當于米勒行星上過(guò)1小時(shí)。

理論上,如果有人在遠處(永恒號空間站或者地球)觀(guān)測米勒行星上的情況,主角一行人在星球上的動(dòng)作將會(huì )變得奇慢無(wú)比,他們用了幾年的時(shí)間才登陸米勒行星,并打開(kāi)艙門(mén),因為那里的時(shí)間相對而言大幅度放慢了。對于主角一行人來(lái)說(shuō)只要一分鐘能做完的事情,遠方觀(guān)測者需要等待1000小時(shí),將近42天才能看完。遠方的觀(guān)察者看上一天的時(shí)間,才能看到米勒星球上的人動(dòng)了1.4秒。因此,遠方的人幾乎無(wú)法察覺(jué)到米勒星球上的變化,他們所接收到的畫(huà)面基本上是保持靜態(tài)的。

卡岡圖雅的引力不但會(huì )導致嚴重的時(shí)間膨脹,而且還會(huì )使得米勒星球上向外發(fā)出(反射)的光出現大幅度的紅移,光的波長(cháng)被大幅度拉長(cháng)。因此,遠方觀(guān)察者所接受的光不再會(huì )是可見(jiàn)光,而是肉眼不可見(jiàn)的紅外線(xiàn),甚至是波長(cháng)更長(cháng)的微波或者無(wú)線(xiàn)電波,導致遠方觀(guān)察者無(wú)法看到正常的圖像。

雖然遠方觀(guān)測者會(huì )看到奇奇怪怪的景象,但這絲毫不影響米勒行星上的人。對于米勒行星上的人來(lái)說(shuō),一分鐘只能做一分鐘的事情,只是這一分鐘在遠方觀(guān)測者看來(lái)是一個(gè)多月的時(shí)間。

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