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第76期科学论坛-“星际穿越”的使命和途径——人类文明的大结局?

时间:2016/02/19 来源: 作者:张双南 编辑:


 亲爱的各位来宾、各位同学:

大家晚上好!欢迎来到第76期科学论坛,我是今天的主持人熊伟,首先请允许我非常荣幸的介绍莅临本期科学论坛的主讲嘉宾张双南教授。

张双南,男,中国科学院粒子天体物理重点实验室主任,中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心主任,中国科学院国家天文台空间科学部首席科学家和X射线成像实验室主任、中国科学院新疆天文台研究员、国防科技大学教授。2007年获国家杰出青年基金资助和“赵九章优秀中青年科学奖(空间探测学科)”。2008年入选教育部长江特聘教授。2009年获意大利Ferrara大学“哥白尼科学家奖”并讲学一个月。2011年以“溯及既往”方式入选国家“千人计划”并被授予“国家特聘专家”称号。973项目《黑洞以及其它致密天体物理》首席科学家。目前担任New Astronomy Reviews,National Science Review等多个杂志科学编委;国家空间科学委员会委员和中国空间站计划有效载荷空间天文领域专家组首席科学家。研究领域为高能和相对论天体物理、宇宙学以及空间天文观测方法和技术。共发表SCI论文超过200篇,总引用超过5500次。

今天,张双南教授将以“星际穿越”的使命和途径——人类文明的大结局?为主题,与我们共同探讨,带我们领略宇宙的魅力。接下来让我们再次以热烈的掌声欢迎张双南教授上台授课。

张 双南教授:非常谢谢刚才那位同学的介绍,普通话比我讲的要讲得标准,我差不多算半个湖南人吧,刚才那位确实有需要我学习的地方。今天非常高兴来到湖南农业 大学,接到咱们学生会的邀请非常的意外,虽然我接受很多的邀请去做报告,但这是我接受的第一个我不认识的人的邀请。因为是第一个,所以我没有犹豫我就答应 了。来长沙,我来的次数非常的多,刚才这位同学介绍我是这国防科技大学的兼职教授,我每年都要来开一门课,去国防科技大学是比较多的,但来到咱们学校还是 第一次。刚才两位同学带我在咱们学校参观了一翻,咱们这个学校确实非常漂亮,咱们在这个学校学习是非常有福气的。

那 么下面我给大家介绍一下电影“星际穿越”中的科学问题。那么我先问一下,我们在座的各位同学看过星际穿越的有多少人,比例相当的高啊,差不多是我去作报告 地方举手最多的;那么看完这个电影看明白的有多少,我反正没怎么看明白,开玩笑的。没看明白的举一下手,看来大部分是似懂非懂看的,全世界大部分都是似懂 非懂的。不管有没有看懂,喜欢看的举下手,看来导演还是非常成功的,这就达到了制片人的目标,制片人就是要拿到很高的票房的钱,从我们选手举手的情况来看 确实达到了。

今 天的这场报告,我用这个背景,这是这个电影里的一个场景,而且我觉得是电影里比较重要的一个场景。大家看啊,这是女儿墨菲和父亲库珀,父女相拥在这个地 方,他们的感情是非常之好的,背后的场景是非常荒凉的,情况比咱们农大差的远了。很可能我们人类的未来就是这么苍凉的情况,那个时候地球的环境已经被是非 常糟糕了,不适合人类生存了。他们在这个地方相拥在一起,我看到这个场面的时候,我就在想:“他们在想什么呢”,没有讲话,看着天空在思考。我猜想他们看 着这个天空想到了这个宇宙的浩瀚无边,非常美丽,我猜想他们可能在思考这样一个问题:难道人类要一直被困在这个地球上吗?最终在这个地球上灭绝吗?难道美丽的宇宙里面就没有另外一个地方让人类继续生存下去吗?也许他们是在思考这样一个问题。而这个问题正是这个电影的主题,就是人类文明最后是个什么样子?当然电影给人类的是一个好的结局,人类最终离开了地球,移民到了另一个地方,这个地方是一个靠近黑洞的地方,幸福的生活。今天我要讲的就是这个电影的使命,当然就是他们思考的这样一个问题,人类能不能、到底该怎样离开地球,以及实现这个使命的途径是什么的一个主题?

我 们知道这个电影是一个科幻片,很显然它不是一个科幻片,我说这个电影是科学和艺术的完美融合。这上面右边这个穿花衬衫的是科学顾问索伦教授,是一个非常有 名的物理学家,这个电影是他们一起合作完成的。在他们这个合作开始的时候,科学顾问和导演有个约定,主要是科学顾问对导演提的要求,这个电影你必须在我要 求下来拍。这个约定的第一条内容是都不能违反我们已经确定的科学定律,因为我们对自然界的物理规律了解的比较多了,多多少少知道物理学的四大科学理论,有 电子、引力子、量子、电动,还有其他的,这四种是在相互作用的制约之下来统治着自然界所有物质的运动的运动。我们对宇宙的了解还是比较多的,由于天文学家400多 年的观测研究,我们对宇宙有了很多认识,所以电影里面任何情况都不能违反这些,违反了这个,电影就有点胡说八道了。这个电影在不违反这个协议的条件下,才 能是一个硬科幻片。科幻电影这个领域里面,有软科幻片和硬科幻片,软科幻片只要你觉得有意思就行了;硬科幻片不能违反已有的科学规律。由于这个科学顾问是 一个很好的科学家确保这个电影没有违反这个原则,因此这个电影也被认为是电影里面登峰造极的制作,这条确保这个电影在科学方面是非常严谨的。那么我们还知 道,今天这个宇宙我们还有很多地方不了解,物理规律我们也还没有完全理解,主要不理解的还有引力、量子规律,在这一块我还有一些不理解的。所以对这些不理 解的地方,科学顾问说作为导演,你可以在这瞎编,但是不能乱编。你编的这些东西还是要来自真正的科学,所谓真正的科学,按照这个电影科学顾问索恩的说法, 是要他所认为“受人尊敬”的科学家认为他们的推测是有可能实现的。如果他们这些科学家认为是不可能实现的,那么也不允许你去推测。“受人尊敬”这四个字我 是打了引号的,因为我最早看到他这个说法的时候,我很好奇就想看看,索恩认为的所谓的受人尊敬的科学家都有哪些人。我吃惊的发现,我的名字不在上面。当然 我再一看那个单子上面这些人都是些什么人,我明白了,是索恩他们那一伙的人。因为学术界里面对于没有定论的科学物理常常是有很多争论的,有不同的学派,所 以他们那一学派的人,索恩认为是受人尊敬的。不是他那一个学派的人,比如说我,他就认为是不受人尊敬的,至少是不受他们尊敬的。但不管怎么说,允许推测这 件事情就给艺术创作留下了空间,而且是足够的空间。所以我今天,也会在这个方面跟大家做一个分享。

那 么这个电影总体来讲是以人类的命运为主题,我一开始就讲了,是思考的人类的未来,如果要离开地球会是什么样。然后以父女的亲情为主线,我们也看到了那个图 片,是父女相拥在一起。同时这个电影所普及的科学精神和科学知识,我今天就是来做这个事情。没有这部电影,我也不会来给大家讲这个题目。当然这个咱们的学 生会邀请我的话,我仍然会来,但是肯定给大家讲的就是别的主题。这个电影所激发的社会对科学探讨的热情,也许现在已经冷下去了,但是至少在当时是很热的, 在那一段时间,我不断的接到各个报纸,如人民日报、光明日报等等,还有媒体各个地方的采访。当然也是由于大家感兴趣这件事情,也就成为一个媒体的热点。然 后这个电影宣传的又这么正能量,包括科学,也包括父女亲情,也包括人类文明最终的命运,这些都是正能量。同时商业账户极为的成功,在座的大部分同学都为他 贡献了票子。这个电影他讲的故事就是在人类的未来他们认为,会到了这么一种情况,就是地球的环境日益恶化,恶化到什么程度呢,恶化到我们缺乏食物,连袁隆 平也没办法帮忙了到那个时候,靠这个大米的产量不管多少都不行了,因为在那个时候大米都种不出来了。所以将来会导致一种情况,以至于我们食物都成了问题。 所以很可能就是这个局面就是我们不管怎么努力我们也救不了地球了,这个地球无论如何是不能够让我们人类继续生存下去了,那么出路是什么?这个电影上也说这 个地球的环境已经到了这种情况,所以人类必须去思考人类的未来到底会怎么样。即使不是由于人类自己糟蹋了这个地球,太阳也会使得我们这个地球最终不适合我 们人类的存在,当然这个时间会比较久一些。在这个地方给大家看到就是太阳的演化,将来会对地球的影响。这个太阳所在的位置和这个地球所在的位置,这个绿的 所在的区域,就是离太阳的距离,在这个区域里面,如果有一个像地球这样的行星,在上面我们人类是可以存活的,当然今天我们就在这个地球上我们生命是能够存 活的。但是随着  太 阳的演化,逐渐太阳表面的温度会升高,之后这个地球上是不动的,也不是说不动,是相对太阳的位置半径是恒定的,但是呢这个区域就会往外走,他的半径就会增 加,因为太阳表面的温度会增加,你离太阳太近了,太热在上面没办法生存。所以最终这个区域会移除地球所在的位置,那么一旦地球不属于这个所在的区域了,地 球上也不管有什么高级的生命,你有再大的本事,也无法在地球上生存了。所以最终从太阳的演化的角度上来讲,地球上的物种仍会毁灭,但地球还是存在。所以这 也是人类文明不能够避免的一件事情,不是人力所能够逆转的事情。所以不管怎么样,是由于我们队地球的环境造成了破坏,或者是太阳的演化,最终这个命运是无 法避免的,所以这个电影所思考的是人类文明的终极问题,不是任何人的努力所能够改变的,所以这件事情必须要做。

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