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在中国科技馆,轻松看懂《星际穿越》

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  文/赵洋
  友情提示:内文有轻微剧透。

  导语:正在上映的科幻大片《星际穿越》引发的观影热潮方兴未艾。看过的观众纷纷表示这片子太烧脑,没看懂,还需要看第二遍、第三遍……这样一部由黑洞、虫洞、多维空间等元素构建的史诗级太空歌剧确实需要观众具备相关的科学素养才能很好地理解。那么,问题来了,科学普及哪家强?当然是中国科技馆!参观、体验下面这些展品,不仅能助您轻松观影,还能给您带来更多观影乐趣。

一、理解影片必看展品

  1.电影情节:黑洞

  展品:神秘的黑洞

  位置:主展厅二层(探索与发现)A展厅

  解读:以黑洞模型的方式让观众模拟体验黑洞具有巨大引力的特点,观众可以向黑洞模型发射各种小球,模拟接近黑洞的天体,感受黑洞的巨大引力以及黑洞在吞食其它星球后发出辐射的特点。

  2.电影情节:飞船围绕黑洞加速,引力弹弓效应

  展品:借力飞行

  位置:主展厅四层(挑战与未来)B展厅

  解读:如果航天器从相当近的地方飞越某天体,在借助天体引力改变轨道的同时,能获得更大的速度,就可以节省燃料。这种借助天体引力支援的飞行,通常称为“引力跳板”或“引力弹弓”(gravity-assist or slingshot)。

  3.电影情节:进入黑洞

  展品:行星的运动

  位置:主展厅四层(挑战与未来)B展厅

  解读:这件展品将单一天体造成的引力场通过曲面表现出来,小钢球代表围绕中心天体旋转的星球或航天器。你会看到无助的“飞船”划着螺旋线向“黑洞”掉落的漫长而恐怖的过程。

  4.电影情节:五维空间

  展品:莫比乌斯带轨道、制作莫比乌斯带、莫比乌斯带打印机

  位置:展厅二层(探索与发现)B展厅

  解读:莫比乌斯带(以及克莱因瓶等)往往被用来类比宇宙的“有限无边”特性。既然五维空间不好想象,看看这组介绍莫比乌斯带相关知识的展品也可以管窥高维空间的奥秘。

  点击查看>>展品详解

  5.电影情节:寻找第二个地球

  展品:寻找地球

  位置:主展厅二层(探索与发现)A展厅

  解读:地外行星具备什么样的特点才能孕育生命?通过体验从宇宙边缘寻找地球的探索过程,使观众体会宇宙的尺度和规模。

二、还要增加更多观影乐趣?看下面:

  1.科幻体验类

  需求:我想当宇航员!

  答案1:三维滚环

  位置:主展厅四层(挑战与未来)B展厅

  简介:这件展品以载人航天体能训练器材为原型。该训练器是为了训练宇航员在飞船发生故障出现二自由度或三自由度旋转时的适应能力,训练宇航员的自我平衡能力和旋转环境下的操作能力。要想当宇航员,需要能够“战胜”这个三维滚环哦!

  注:午饭吃得太饱的人就别玩这个了,要不保洁阿姨有意见……

  点击查看>>展品详解

  答案2:月球漫步

  位置:主展厅四层(挑战与未来)B展厅

  简介:通过机械装置让你获得在月球表面行走的轻飘飘感觉。

  点击查看>>展品详解

  需求:我也要体验五维空间!

  解决方案:这个比较难,但下面这件展品也可以让你有不知身在何处的感觉。

  展品:光学迷宫

  位置:主展厅二层(探索与发现)A展厅

  简介:利用迷宫的趣味环境展示光的基本特性和规律。

  又:因为导演诺兰在把高维书房可视化的时候参照了埃舍尔的画作《瀑布》,所以你可以在中国科技馆建筑南侧灯柱上的大量埃舍尔画作中想象属于自己的五维空间。

  需求:我要与萌萌的智能机器人对话

  解决方案:“左右开弓”展品能让我们和机器人下棋,“手谈”也是对话嘛。

  位置:主展厅三层(科技与生活)C展厅

  2.增(kuo)长(da)知(nao)识(dong)类

  问题:以黑洞为代表的各式天体是怎么来的?

  展品:恒星的一生

  位置:主展厅二层(探索与发现)A展厅

  简介:恒星也有自己的生命周期,从诞生、成长到衰老,最终走向死亡。死亡后的恒星会变成什么?白矮星、中子星还是黑洞等?来聆听这件展品向您讲述的恒星故事吧。

  电影情节:滔天巨浪

  展品:流体阻力

  位置:主展厅二层(探索与发现)A展厅

  简介:该展品设计了一组横截面积和重量相等,但具有不同外形的模型(形状选择来源于生活),通过观察不同外形的模型在水流中运动受到不同阻力的情况,就可以了解有关流体阻力的科学知识。

  电影情节:沙尘暴,环境恶化

  展品:环境变迁

  位置:主展厅四层(挑战与未来)B展厅

  内容:树木数量的改变会对周围环境产生重要影响,通过该展品的互动体验,对比、感受植树与保护生态环境的不易。

  电影情节:核磁共振可以发现人体内病灶

  展品:核磁共振扫描仪

  位置:主展厅三层(科技与生活)A展厅

  又:一层东侧的短期展厅还有核科学技术展,介绍了更多核科学,欢迎参观!

  问题:环状太空城产生人造重力的技术原理?

  展品:转动惯量,角动量守恒-陀螺转椅

  位置:主展厅二层(探索与发现)A展厅

  简介:通过互动体验,了解转动惯量及其影响因素,认识和理解角动量守恒原理。

  周边知识:太空材料

  展品:奔向太空

  位置:主展厅四层(挑战与未来)A展厅

  简介:展现航天飞机各个部位材料的性能和作用,让您了解航空航天材料。

  3.福利:找出导演和编剧的科学失误

  吐槽:根据多普勒效应,飞船围绕黑洞飞行时,宇航员看到的光线应该出现红移(光源远离宇航员)或蓝移(光源接近宇航员),影片百密一疏,没有表现这个现象。

  展品:多普勒效应-测变,多普勒效应-远近的声音

  位置:主展厅二层(探索与发现)B展厅

  简介:在这里您可以充分了解多普勒效应的原理及应用,一举超越诺兰。

  最后:为何一定要来中国科技馆看IMAX版?

  答案:①这是世界上最后一部商业胶片IMAX电影!②中国科技馆的IMAX屏幕超大!而且中国科技馆特效影院前厅的墙面灯箱,介绍了各种特效影院的放映原理。

  注:本文写作受到杨志斌的《让科幻回归科学,<星际穿越>观影前后必来合肥市科技馆之十大理由》一文的启发,在此表示感谢!

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标签: 星际穿越