《星際穿越》黑洞旁星球一小時等於地球七年,若看登陸直播會怎樣

如果在地球上或與地球時間流速相當的地方觀看直播,星球上面的動作大約會放慢6萬倍……

電影裡設定的那個星球上時間一小時約等於地球7年,7×365×24=61320......倍。電影裡說一小時等於7年本來就不是一個精確數,而是以個很籠統的數字,它總不能說等於地球七年零310天吧……所以你就認為他們相差6萬倍就可以了。

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如果對庫珀他們的登陸全過程進行直播,那麼它確實會放慢6萬倍。由於一般無線電通訊都要調頻,用預定的頻率發射和接收,而登陸過程其實時間一直在變化,導致信號頻率也會一直在變化,因此通過無線電調頻通信的方式會變得很困難。因此我們直接拿望遠鏡看好了,當然得超厲害的望遠鏡。然而這還是會因波長變化過大而導致上面絕大部分電磁波都離開可見光波段,因此上面的畫面會嚴重變暗和變紅。事實上最開始的可見光已經變成釐米波段了,這比人類拍攝到的第一張黑洞所用的波長還長……

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所以為了獲得穩定的圖像,最好在望遠鏡上安裝全波段電子感光元件,自動適應信號波長並自動調節亮度,嗯……得能對釐米波成像的感光元件……

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雖然觀測方法問題解決了(強行解決),然而還有一個問題就是行星正高速繞黑洞公轉,這除了產生強烈的多普勒頻移,還會由於方位變化而導致登陸地點背離我們視線。

你可能會想,電影裡的黑洞不是360度無死角的嗎?背後的吸積盤都繞到正面來了,然而那是因為吸積盤非常接近黑洞表面,空間彎曲異常明顯,最關鍵的是吸積盤是一個處於赤道上的薄盤面,我們看到的是吸積盤上下的方向,而不是吸積盤後面的方向,後面的方向應該是在吸積盤的邊緣。

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對於繞到黑洞後方的恆星來說,雖然由於空間彎曲,我們依然能在正面觀測到它,但它並非如黑洞一樣360度無死角的,它背後的著陸點我們很可能就看不見了,即使方位比較合適,比如在南北極,影像能通過引力透鏡繞過來,但比在黑洞前方更嚴重n倍的引力紅移和遠離方向時的多普勒紅移將導致波長進一步下降……我覺得繼續觀測會變得很困難,同時多普勒效應導致畫面時快時慢,並不會恆定為6萬倍慢放。


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