王起藥

會出現，而且已經出現，只不過出現的效果不是很明顯，我們根本感覺不到！

比如說，對於太空旅行（環地球）的宇航員說，他們的速度比地球上的我們快很多，相對來說時間流逝就慢一些，只不過慢的非常有限而已！

美國航天局也曾經做過實驗，把精確的原子鐘放在告訴飛行的飛機上環繞地球飛行，結果就是原子鐘的時間就是比地球上的原子鐘要慢！

而現實中這種“時間膨脹”的效應時刻影響著我們生活，開車的朋友幾乎都在用GPS定位系統，它的工作原理就必須考慮到時間膨脹效應，否則定位系統會把你導航到溝裡去！

除了速度可以讓時間變慢（說準確點必須有加速減速的過程），引力同樣可以讓時間變慢，而《星際穿越》裡爸爸變得比女兒年輕也正是爸爸在黑洞附近逗留，引力過大造成爸爸時間變慢的原因！

現實中我們很難遇到黑洞那麼大的引力，而且我們每個人受到的引力大小几乎沒有區別，但理論上我們每個人的時間流逝速度真的不一樣，比如說10樓的我就比1樓的你時間流逝快，但差別太小太小，可以忽略不計！

宇宙探索

星際穿越這部電影的科學指導是加州理工學院的物理學家基普·S·索恩。下面照片就是這位科學牛人！

他可是一個真正的牛人啊！是當今世界上研究廣義相對論下的天體物理學領域的領導者之一。學術成就是槓槓的！

星際穿越是目前為止我看到的最“硬”的科幻電影，沒有之一！其中有很多科學梗真的是需要一些知識儲備才能看出其中精妙！

為了切合題意，我就只說說女兒比父親年齡大這個梗吧，這個原理在相對論裡面被稱為時間膨脹，時間膨脹的意思就是說，在高速運動的飛船上的時間會變慢，如同時間膨脹了。下面就是這個時間膨脹的公式，不喜跳過不看，不過別怕，這個公式初中畢業應該能看懂的（我測試了我兒子能不能看懂的，他在我講解下是沒問題的）。

這個梗在三體裡面也用到過，在葉文傑乘坐的飛船進入了一個宇宙洪流中時，飛船被加速到光速。當他們從光速飛行中脫離出來的時候，發現時間過去了幾千萬年（故事大致是這樣）。

這個時間膨脹原理可是經過了多次實驗證明了的，有興趣可以去看看，這裡就不多說了。

那麼我們人類有沒有可能製造出這樣快速的宇宙飛船呢？答案是可以的。

一種方法是製造太陽帆飛船，這種飛船利用光壓驅動，它不攜帶燃料，所以自身質量較小，有可能被加速到光速的二分之一。這時候相對論時間膨脹的威力就顯現出來了。就可能達到女兒比父親大的結果。

創作不易，覺得文章有用，請點贊和關注，謝謝

講科學堂

你這麼提問給人的感覺是不把《星際穿越》中的爸爸和女兒“當人類”？當然了我明白你的意思，這樣的事理論上在現實生活中也可以實現，但是現在並不行。《星際穿越》作為一部硬科幻在劇中出現的黑洞、蟲洞、時間膨脹等都是有理論支持的，諾貝爾獎獲得者基普·索恩作為該劇的科學顧問，以下是他在為《星際穿越》寫公式：

愛因斯坦的相對論提出後打破了牛頓絕對時空觀的統治，雖然現在絕對時空觀依舊深入人心。狹義相對論中的時間膨脹效應指得是物體的運動速度會影響自己的時間流逝速度，運動速度越快時間流逝速度越慢，無限接近於光速的時候時間接近於停止，爸爸的時間流逝接近於停止，女兒的時間正常流逝，自然會出現女兒的年齡大約父親的情況。但是目前來說光速對於我們遙不可及，現在我們的速度不足以使時間出現明顯的差異。

而廣義相對論中的時間膨脹效應指得是，物體是時空發生彎曲，外在表現就是引力的大小，彎曲程度越大引力越大，時間流逝速度越慢。而《星際穿越》中就是因庫伯一行人去到繞黑洞公轉的行星上那裡的1小時等於地球上的7年，並不是因為速度快，而是因為距離黑洞太近引力太大。所以說找個黑洞去附近待一段時間，如果能回到地球上就會出現題中的情況。

目前關於相對論的各種預言也全部都實現了，引力及速度對於時間流逝速度的影響也都實驗驗證過並且在導航衛星上也真實應用了。所以說基於相對論的時間膨脹效應是真實存在的，在現實生活中理論山可以出現像《星際穿越》中爸爸比女兒年輕的情況。

簡單回單，感謝你們的關注與支持，祝好！圖片來源網絡侵刪。

科學黑洞

在電影《星際穿越》中，為了拯救人類，主人公庫珀一行人駕駛宇宙飛船穿過蟲洞前往銀河系之外執行任務。最終庫珀回到地球之後，她的女兒已為百歲老人，而他還是年輕時的樣子。

上述劇情是有科學依據的，愛因斯坦的相對論表明，不同參照系中的時間流逝速率是不一樣的。在低速觀察者看來，高速運動的時鐘走得慢，並且速度越快，時間越慢。

而在處於弱引力場中的觀察者看來，強引力場中的時鐘走得慢，並且引力場越強，時間越慢。這是兩種不同的時間膨脹效應，在現實中都已經得到證實。在《星際穿越》中所表現出來的為後者，即引力時間膨脹效應。

庫珀一行人穿過蟲洞之後，先是去往了黑洞附近的米勒行星。由於這顆行星過於接近黑洞，導致其時間流逝速率極慢。在米勒行星上過一個小時，相當於在地球上過了七年。

雖然庫珀執行任務的總時間不過數年，但由於黑洞附近引力場很強，時間膨脹效應非常顯著，使得庫珀回到地球之後，地球上已經過了數十年。因此，他的女兒成了百歲老人，而他依然保持年輕。

如果未來人類能夠乘坐飛船近距離飛近黑洞或者其他引力場的天體，當這些太空旅行者回到地球之後，原先與他們同一時代的人都已老去，甚至早已去世。這相當於太空旅行者實現了前往未來地球的時間旅行。

此外，如果未來人類能夠建造出超高速宇宙飛船，也能實現同樣的效果。例如，太空旅行者乘坐速度達到光速86.6%的宇宙飛船，在太空中飛行一年，當他們回到地球時，地球上已經過去了兩年。

如果宇宙飛船能夠達到光速的99.995%，當他們在太空中飛行一年回到地球之後，地球上已經過去了一百年。通過這種方法，也能實現去往未來地球的時間旅行。

按照愛因斯坦相對論，影響時間膨脹原因有很多，速度，重力都會影響時間的膨脹。

1996年，英國國家物理實驗室用銫原子鐘從倫敦到華盛頓飛了一個來回，與留在實驗室的銫原子鐘比較，相差39.0±2納秒。

就是說，你坐波音787在倫敦和華盛頓之間飛一個來回，能年輕39×0.000000001 =0. 000000039秒，如果你想年輕1秒，就要飛1÷0. 000000039 =25641026個來回。

2010年初，美籍華裔科學家詹姆斯?周欽文率他的團隊完成了在地面上驗證相對論的實驗，他們研製出一種超精準原子鐘。這種原子鐘以單粒鋁原子為基準，精確得令人髮指——每37億年誤差不超過1秒，這是人類目前最精準的計時器。

兩臺鋁原子鐘，把其中一臺平穩升高33釐米，升高後的鐘比另一臺快，每79年快900億分之一秒。驗證了廣義相對論有關引力越大，時間越慢的理論。

人類走出銀河系需要的速度和探索開放黑洞中子星的行為必然會改變當事人相對應的時間膨脹率，那就一定會出現星際迷航裡面的情況。

這種問題估計科學家們也難以答覆，科幻之間的事情說可以也行，說不可以也不能算錯，就作為茶餘飯後聊以解悶的話題吧……

量子小飛豬

很高興回答這個問題，數據是最有力的證明，我們一起探討一下。

很多初識相對論的人都知道，在愛因斯坦的狹義相對論中,指明瞭時間的相對性,即高速(接近光速)C運動的時鐘要變慢,或稱之為愛因斯坦延緩。也就是大家認為的：“在爸爸眼中，女兒的時間變慢；在女兒的眼中爸爸的時間變慢。因此這是矛盾的。”

（圖片和本文沒關係，不要猜測是不是真的有人試驗了。。現在宇宙飛船還達不到近光速……）

從相對論的觀點來看，女兒、爸爸各自所觀察的情況完全是對等的。如果宇宙飛船永遠不再飛回來，那麼就各自保留自己的認識吧！如果爸爸旅行一段時間後重返基地，結論將是明確的:爸爸時間變慢，女兒要衰老些（能不能比女兒年輕要看飛船速度、飛行時間等因素）。為了能夠用狹義相對論的觀點說明此間題，我們設想一個簡單的情況。爸爸相對於女兒以恆速運動的往返時間較長（如幾十年），而爸爸相對於女兒的變速過程時間較短（如變速過程的總和時間不超過一年），這樣便可忽略變速過程所用的時間，而只考察往返的恆速過程。在此過程中，牽涉到了三個慣性系:女兒所在的發射基地為慣性系S；爸爸飛離女兒時為慣性系S’；爸爸返回時為慣性系S’’。

假定爸爸離去的恆速和飛回的恆速均為0.8C。女兒觀察到爸爸離去時30年，回來時30年，共用60年，即女兒過了60年爸爸回來了。那麼爸爸過了多少年呢?

下面作一下計算，在S系考察，爸爸在t0時刻離開女兒，t1時刻到達目的地（某星球），在t2時刻由某星球回到地球。則:△t1=t1-t0=30（年），△t2=t2-t1=30（年），△t=△t1+△t2=60（年），在這，△t1是去時所經歷的時間，△t2是迴歸時經歷的時間，△t是爸爸旅行共用的時間。而在s系中，爸爸離開時是t0’，到達目的地是t1’，經歷的本徵時間間隔是△t1’=t1’-t0’，在S’’系的時鐘，爸爸到達目換地的時刻是t1”，回到地球的時刻是t2”，經歷的本徵時間間隔是△t2’’=t2’’-t1’’。由

這樣看來爸爸只經歷了△t1’+△t2”=36（年）

由此可看出爸爸相對於女兒高速運動，所以時間膨脹了，女兒過了60年，爸爸只過了36年，故爸爸要比女兒年輕一些。那麼爸爸觀察的結果是否和女兒得到相同的結論呢?答案是肯定的。

由於爸爸分別處於兩個慣性系S’和S’’，處理起來較麻煩。現從S’’系考察:當宇宙飛船起飛的時刻為t0’’，此時地球和飛船都遠在2L’’的地方，目的地則在中間某一個地方，從t0’’時刻起，地球和其他星體都以V’’=0.8C的速度向S’’系的座標原點前進，而爸爸乘坐的飛船則以更快的速度u’’向它飛來（如圖一）。按照洛侖茲速度變換公式得

式中u是S’相對於S系的速度，V是S’’相對於S系的速度，u’’是S’相對於S’’系的速度。到t1”時刻，飛船和目的地（某星球）同時到達S’’系的座標原點，而女兒所在的地球仍在旅程之中（如圖二）。從飛船起飛到此時間間隔為t1’’-t0’’=2L’’/u’’

而爸爸生活在S’繫上，他所經歷的本徵時間間隔是：

在這同一期間，女兒生活在S系，他所經歷的本徵時間的間隔是:

式中V’’是S相對於S’’系的速度為0.8C。在t1’’時刻S’和’S’’系會合，爸爸從S’系轉到S’’繫上，即為宇宙飛船調轉航向在參考系上的表示。在t2’’處時刻，女兒所在S繫到達S’’系的座標原點上，爸爸返回地球。在這後一階段，爸爸生活在S’’繫上，他所經歷的時間是在S’’繫上的時間間隔t2’’-t1’’。然而女兒生活在S繫上，他在後一階段經歷的本徵時間間隔是

因女兒在地球上生活了60年：

可見在S系過了60年，在S’系已經過了100年，在此段時間地球以V’’=0.8C的速度，走完全程2L’’。在S”看距離是:2L’’=V’’*（t2’’-t0’’）=0.8CX100（年）=80（光年），即可求出

通過這個計算，我們得到爸爸前一段在S’繫上經歷了t1’-t0’=18（年），後一段在S’’繫上，經歷了t2’’-t1’’=18（年）。前後共經歷了36年，與女兒在S繫上考察結果完全一樣。

從以上的計算應該發現:在S’’系考察，兩個過程是不對稱的。前一段S’’系測得的時間是t1’’-t0’’=82（年），宇宙飛船S’系的速度快，它的本徵時間間隔只有18年。而地面站S系的速度較慢，它的本徵時間間隔是

後一段S’’系經歷的時間就是飛船的時間，它仍然是18年，可是地面站女兒所在的S系的本徵時間間隔只有

女兒前一段經歷的時間長，後一段經歷的時間短，但總共經歷了60年，而爸爸前一段經歷了18年，後一段也經歷了18年總共經歷了36年，因而爸爸比女兒相對地年輕了24年。

由此我們看到無論是以哪一個慣性系為基準，經過計算都得到相同的結論。如果宇宙飛船能以接近光速旅行的話，當它再返回地球時將會發現，宇宙飛船上的人要比在地球上的孿生兄弟年輕，可以說他的壽命延長了，因此爸爸比女兒年輕是有可能的。

當然，從目前來看，這還只是一種理論上的預言，要實現這個預言，需要克服一系列技術上的巨大困難，就比如……如何將宇宙飛船的速度真正接近光速。我們已看到，即使達到0.8C的速度，時間膨脹的比率不大，壽命也延長不了多少。若要實現中國古代神話中的幻“天上一日，人間一年”，就需要天上的宇宙飛船的速度要達到0.999996C。如果我們希望在有生之年旅遊銀河系的話。宇宙飛船的速度要達到0.9999995C。

媽咪說MommyTalk

人類自古以來都抱有長生不老的幻想，即使是歷代皇帝都難逃終老。現代人類隨著科學技術的進步，在一些科幻作品中，描述到人類在機器裡睡一覺醒來後，已經是來到500年後的未來，現代人類已經把這項死而復生的冷凍技術投入現實生活中，待未來科技發達後，再將沉睡的他們喚醒。

在許多科幻影片中，還有一種方式能讓人類進入未來時代，此原理是基於愛因斯坦提出的狹義相對論。物體以接近光速飛行，其質量會增大，但物體本身時間相對流逝的更慢！這樣說來物體的速度和質量不一樣就有不一樣的時間，打個簡單的比喻，如果駕駛飛船靠近黑洞，黑洞引力增強，時間流逝越慢，駕駛員的生理反應、舉止、衰老都變慢。可能駕駛飛船靠近黑洞待一天，地球時間已經過去了幾年，駕駛員卻只感覺時間過去幾天。待飛船回到地球時，地球已經是幾年以後的樣子。《星際穿越》爸爸比女兒年輕的事可能在未來某一天會在人類身上得以實現。

科學家曾做個實驗，把粒子加速到接近光速，跟沒有加速的粒子一比較，加速粒子衰老的速度確實減慢了許多。國外有對夫婦駕駛自己的車在公路上行駛，突然他們被一道強光遮住，車子熄火了，儀表到處亂轉，待強光消失後，他們發現自己手錶上的時間比正常時間慢了很多。

雖然說人類可以通過這種方式去往未來，但要想回到過去，那是不可能的，畢竟地球已經真正過去了那麼多年，除非科學家們證實平行宇宙本來就存在。

UFO實驗室

當然，根據相對論，這種情況是完全有可能發生的。

星際穿越中。在不遠的將來，地球的生態環境已經不適合人類生存了，糧食大面積枯死，水資源枯竭，饑荒肆虐，人類面臨著滅絕的威脅，這個時候科學家在太陽系內發現了一個神秘的時空裂口，通過它可以找到外太空以尋找延續生命希望的機會，一個探險小組穿越到了太陽系的外面，他們的目標是找到一顆適合人類移民的星球。這個探險小組的成員之一就是題目中所說的男主角，也就是墨菲的爸爸庫珀，當他踏上為人類延續生命的征途時，他都不知道他何時以及能不能夠回到地球。然而在通過蟲洞的時候，他們發現飛船上一小時的時間相當於地球上的七年，雖然庫珀執行任務的時間不過幾小時，但是對於地球上來說，已經過去了幾十年的時間，所以當他回到地球的時候，他的女兒已經變成了百歲老人，但是他還依舊年輕。

按照相對論所論述的，使時間變慢的方式有很多種，比如說引力的改變，速度的改變都可以影響到時間流逝的速度。速度越大，時間也就越慢，打個比方，假設有一個宇航員駕駛一艘以光速99%的速度行駛的宇宙飛船離開地球，一年之後，他回到地球，實際上地球上已經過了七年，它他會發現一年前上小學的兒子已經長成了一個大小夥子，父母都年老了很多但是自己基本上沒有什麼變化。時間可以隨著速度增加而變慢，這是根據光速不變這個現象推導出的，理論都是從現象中得出的，如果光速不變的話，那麼時空就只能是伸縮的，相對論不是解釋光速不變的唯一理論，但是是目前為止解釋現象最多的且能夠準確預言未知現象的理論，所以得到認可。

引力也可以改變時空，因為引力本身就是大質量物體使周圍空間彎曲的一種體現，在引力場大的地方，時間會過得比較慢，電影中庫珀降落到了一顆中子星上，中子星的引力場強度遠遠大於地球，所以才會出現一小時等於地球七年這樣的事。這裡所說的時間變慢只是相對而言的，對於你本人來說，如果沒有地球上的時間作為參照，你根本不會感覺你活了一小時其實是七年。換句話來說，每一個都有自己的時間量度，在不同的參照系裡，每個人手錶上的指針轉動的速度都是不一樣的，速度越大，引力越強，速度就越慢，但是並不是因為時間變慢了你就可以因此變得永生，哪怕你的一年相當於地球上的500年，那也不意味著你活了500年，你還是隻活了一年，所以想要通過增加速度的方式增加壽命不過是自欺欺人的想法罷了。時間流逝的速度對於每個人都是一樣的，這也正是光速不變原理所解釋的。

還是那句話，這樣的事是可以發生的，至於什麼時候發生在人類身上，這就要看人類什麼時候能夠走出太陽系，什麼時候能夠發明光速級別飛行器，什麼時候可以探索黑洞和中子星了。只有這樣，才能達到使時間膨脹的目的，那就一定可以發生星際穿越裡面那樣的情況了。

鏡像宇宙

怎麼說呢？如果是按照相對論，理論上是可以發生，但在目前的人類身上是不會發生的，至於以後會不會，不好說。

但是其實《星際穿越》裡還有一種使人類的爸爸比女兒年輕的方法，就是冬眠技術，就是電影裡躺在一個棺材一樣的櫃子里拉上鍊蓋上蓋的那種，它可以降低人體代謝，冬眠個十年八年起來還是跟躺下去時一樣年輕，不過這就無關相對論了。(◔◡◔)

我們還是來談談相對論吧。相對論裡有兩種時間膨脹，一種是狹義相對論的高速運動時間膨脹，一種是廣義相對論的引力場時間膨脹。《星際穿越》裡面由於人類的宇航技術不咋樣，所以達不到高速運動導致明顯時間膨脹的要求，因此它裡面主要是引力場時間膨脹。而電影裡面設定了一個非常極端的引力場，就是一個質量達到1億個太陽質量的高速自轉黑洞。這黑洞的半徑達到幾億公里，已經超過地球公轉軌道半徑了_(:D)∠)_

在這個極端黑洞的強大引力下，圍繞它運行的行星是時間膨脹達到普通時空的幾萬倍。如果你能找到這樣的黑洞繞一圈回來確實就比你孫子還年輕了，問題是地球周圍沒有這樣的超大質量黑洞啊。。。。所以此路不通。

那麼剩下來就只有高速運動製造時間膨脹了，然而目前已知的所有加速方式裡，都沒有能把宏觀物體加速到產生明顯相對論效應的加速方法。就算藉助太陽引力做自由落體加速，算上太陽公轉速度地球公轉速度（實際上是不能加進去的），也達不到1000km/s，離光速遠著呢。而1000km/s能產生多大的時間膨脹？

小到算不出來_(:D)∠)_。。。我們還是算算未來可能實現的核聚變引擎的極限速度吧，大約也就12%光速左右，也就是大約36000km/s。

嗯，1秒能膨脹個0.0073秒…

星宇飄零2099

若按相對論觀點，《星際穿越》中，爸爸，不可能比女兒年輕。這樣的好事，也不可能在人類身上發生。

因為，大家只知道欣喜相對論所說的運動時間變慢；卻忽略了相對論所說的“相對性”。譬如，女兒在地球上，爸爸乘坐飛船穿越星際。女兒相對地球是靜止的。爸爸相對地球是運動的。所以，從地球上，看運動爸爸是時間減慢的；然而，因為相對性。反過來說爸爸在飛船上，女兒乘坐地球穿越星際。爸爸相對飛船是靜止的。女兒相對飛船是運動的。所以，從飛船上，看運動女兒是時間減慢的。那矛盾就來了。無論是爸爸乘坐飛船回到地球；不管是女兒乘坐地球回到飛船。其過程都是一樣的。到底誰時間減慢的？相對論說不清楚。

因為，相對論的時空變化，並沒有涉及到能量場的改變。當然，不算真正意義上的異常時空現象。

目前，人類沒有這樣的理論，更沒有這樣的技術，去克服能量場的極限能量差。雖然，美國費城實驗中，通過改變能量場的極限能量，實現了時空變化。

杜空

老爸的迷茫在於並不知道就在女兒身邊，當覺醒的時候，已經物是人非，但老爸依然堅持了初衷，而且體會到了高級文明的真正寓意，從而造就了，先知先覺，而女兒很乖巧的吸納了父親傳遞的信息，並且讓老爸離開自己，去尋找老爸自己的真愛，這是一種大愛！！！

每個人或許就活在自己的身邊，就看是否意識到抓住時光，讓他變得有意義！！

關鍵字: 只不過 電影 出現