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《明天過後》裡面的氣候突變,有可能成真嗎?

《明天過後》裡面的氣候突變,有可能成真嗎?

讀蟲小聚

教育

2015-02-02 11:37

平行宇宙, 或者叫多重宇宙論,其實是在物理學裡尚未被證實的理論,它認為在我們的宇宙之外,很可能還存在著其他的宇宙。

時間旅行悖論問題......

電影《回到未來》中,在過去的某個時間點,如果年輕的父母無法相愛,處於該時空的來自未來的兒子就會消失?

這只是可能性之一罷了。關於時間旅行的事情,認真去想的話,會把腦袋想爆的——當然,這只是一個比喻而已。

來自未來的人是否會消失,取決於我們如何理解時空關係。一種傳統的理論認為,宇宙只有一個,如果人真的能夠回到過去的話,那麼他進行的任何改變都會影響這個宇宙的發展,因為萬事萬物本來就是密切相連的。所以如果某個人回去殺掉了自己的祖父,那麼也就不會有他。比方說《蝴蝶效應》系列就是這類觀點的代表。但是這種理論有個重要問題無法解決:如果沒有了這個人,那麼他又怎麼會回去殺掉他的祖父呢?這就是著名的「祖父悖論」,它讓這種傳統理論接近崩潰。

為了解決此悖論,人們提出幾種其他看法。其中一種是平行世界理論,認為宇宙在每個瞬間都因任何的選擇而分裂,形成無數個平行宇宙。這樣,人們能回到過去的某個宇宙改變某件事情,但是再也無法回到自己原來所在的宇宙。這個理論能夠解決祖父悖論,但是它又有點過於奇怪。

還有幾種理論試圖解釋時間旅行中的問題,但是就目前來看,我們沒辦法知道哪個理論是正確的,也許只有當我們真正能夠進行時間旅行時才能確定了。然而,如果目前的物理學理論沒出大紕漏的話,我們永遠無法回到過去。

By 猛獁

平行世界問題......

電影《啟動原始碼》裡,主角每次進入原始碼世界,都會遇到些許不同的情節,例如,有位乘客把咖啡滴到他鞋上,第一次克利斯蒂娜沒有幫他擦,第二次卻拿出一張紙巾。為什麼原始碼世界不是固定的代碼、固定的歷史重現,而是延伸出一個受主角行為影響的平行世界呢?

平行宇宙(parallel universes), 或者叫多重宇宙論(multiverse),其實是在物理學裡尚未被證實的理論,它認為在我們的宇宙之外,很可能還存在著其他的宇宙。

這個詞很早就被人提出了,之後有許多科學家對之提出過自己的詮釋,在這些不同的詮釋裡,很多基本設置都大相徑庭。

《啟動原始碼》裡面運用的,應該是流傳最廣的、由休.艾弗雷特(Hugh Everett)提出的一種。此人的老師是哥本哈根學派最後一位在世的傳人,所以,艾弗雷特也算是量子力學的一位重要人物了,他的多重宇宙理論由量子力學而來:一個事件發生之後可以產生不同的後果,而所有可能的後果都會形成一個宇宙;此類宇宙可歸屬於第一類或第二類的平行宇宙,因為這類宇宙所遵守的基本物理定律依然和我們所認知的宇宙相同。

為什麼我會認為電影裡用到的是艾弗雷特的模型?首先是因為電影裡面的物理定律在各個世界都一樣適用。問題包括了這句「延伸出一個受主角行為影響的平行世界」,在量子力學的框架下,觀測者的行為會影響觀測對象的結果。

說說這個艾弗雷特吧,他是曾來過中國的搖滾樂隊 Eels 的主唱馬克.艾弗雷特(Mark Oliver Everett)的老爸。兒子作為搖滾明星,在孩童時代一直不是很懂那個滿腦子怪怪想法、對自己似乎也不是很好的父親,但是後來他參與拍攝了一部叫做《平行宇宙》的科學紀錄片,用這種方式去接近、理解自己已經過世了的父親。這部片子不錯,建議大家可以找來一看。

By 小莊

人的大腦是否真的有電影中的這種滯留記憶?

我認為這只是作為科幻電影設置的一個它所需要的概念而已。不過我們可以這樣理解,人在存活狀態的一切生理行為,包括腦細胞的活動,因為涉及了能量,都是會發出電磁波的,它們無時無刻不在向周圍的空間做著擴散。也許在剛剛死去的短暫時期內,那些腦電波的有序程度還比較高,如果要去攝取並解讀的話,相對於經過長時間擴散的情況而言,要簡單一些。

科學上有若干和瀕死體驗有關的實驗曾試圖做與此相關的檢驗,但我要告訴你的是,瀕死體驗中看到的種種,其實只是人的意識所創造。

By 小莊

太陽黑子問題......

電影《末日預言》裡,尼可拉斯.凱吉飾演的大學教授得到了神祕的數字組合,並根據解讀預測到不久後,太陽黑子的劇烈活動將會導致地球生物的滅頂之
災……太陽黑子真有那麼厲害嗎?


沒有。事實上,太陽黑子本身並不可怕,它的溫度甚至比太陽表面其他地方還低了幾百度,所以才會偏暗,看起來好像是黑的。

所以,假如太陽表面完全被黑子覆蓋,太陽的亮度不會增加,反而會減弱,當然也不會減弱太多,大概只相當於傍晚時那種昏黃的太陽。

太陽黑子只是太陽的磁場活動最容易看到的一種表現,伴隨黑子一同出現的,往往有耀斑爆發和日冕物質拋射等劇烈活動,它們會釋放出大量高能粒子。如果方向剛好指向地球,這些高能粒子就會與地球相撞,確切地說,是與地球的磁場發生強烈的相互作用,天文學家稱之為太陽風暴。

太陽風暴威力確實不小,它會直接襲擊大氣層外人造衛星的電路板導致故障,也會在地面的鐵軌、輸油管中產生感應電流引發火災,甚至干擾地面通信系統的穩定性。最嚴重的是造成輸電線路超載,從而導致大規模停電事故的發生。當然,太陽風暴也是美麗極光的源頭,非常縹緲,非常浪漫。但太陽風暴的威力也就僅止於此了。

地球的磁場會保護地球上的生物不受這些高能粒子的直接轟擊,大氣層也會起到很好的保護盾作用。像《末日預言》裡面描述的那樣,直接把地球表面轟成焦土,絕對是太陽黑子不可能做到的事情。太陽突然爆炸或許倒有可能做到這一點。不過不用擔心,太陽爆炸也是不可能的,因為它質量太輕,不可能形成超新星。

By Steed

氣候突變問題......

《明天過後》的故事伊始即是全球變暖帶來大洋熱鹽環流停止,直接導致全球熱量平衡被打破,各種極端的天氣事件開始出現,例如超級風暴、急劇降溫以及超強風暴潮等。接下來,地球在幾天之內就進入了一個新的冰原歷險記。氣候突變真的可能嗎?全球變暖是導致氣候突變的原因嗎?影片描繪的情節可能發生嗎?

很多古氣候資料都清楚表明,歷史上確確實實存在過氣候突變。在眾多氣候突變事件中,最著名的要數發生在 12,000 年前左右的新仙女木事件(Younger Dryas)。當時,全球剛度過上個冰河期,正緩慢地持續回暖。但就在大概 12,900 年前,北半球的高緯地區突然又開始降溫,整個區域很快就回到類似冰河期的低溫狀態。此狀態大概持續了 1,300年,氣溫才又開始上升。

這一降溫過程看起來的確跟《明天過後》描繪的相仿。從古氣候資料來看,除了新仙女木事件,在過去 10 萬年內,發生的類似事件還有二十多次。所以,從氣候突變是否可能發生這個角度來說,影片的描述是沒有問題的。

影片對於氣候突變發生過程的解釋也有一定道理。現在科學界對氣候突變比較公認的解釋是,大洋熱鹽環流的減速或者停止導致全球熱量平衡被打破。

「大洋熱鹽環流」是怎樣一回事呢?我們知道,海水的密度主要受到溫度和鹽度控制,越冷越鹹的海水密度越大,反之,越暖越淡的海水密度越小。大洋的熱鹽環流正是因為海水的溫度和鹽度分佈不同而驅動的緯向環流。北大西洋地區的水因為比較冷,相對較鹹,所以這個地方的水會下沉,然後流向低緯度地區並上升到海表面,最後通過表面的環流回到北大西洋。通過這個過程,熱鹽環流會把低緯度地區多餘的熱量輸送到高緯度地區,所以大洋熱鹽環流對於維護全球的熱量平衡有很大的作用。而當全球變暖時,很多陸地冰川會融化,大量淡水輸入到大西洋北部,這會導致當地的海水密度減小,從而不能沉到深海中,於是熱鹽環流就會減速或者停止,其結果就是——全球的熱量平衡被打破,高緯度地區變得非常寒冷。影片中「明天過後」情景的產生基本上符合這個過程。

不過,影片本身也有很多不符合科學事實的地方。

例如,按照已有的資料來看,氣候突變的發生大概需要幾十年到上百年的時間,而不是電影中所描繪的幾天就搞定。影片之所以將這個「百年級」的過程壓縮到「天級」,完全是為了故事發展需要。要是依照科學事實推進情節,這片子就成了歷史連續劇。另外,影片中伴隨著氣候突變的是眾多的極端天氣現象,其中給人印象最深刻的是裡面 n 合 1 的超強風暴,就已有的歷史資料和氣候知識,氣候突變時這麼強的風暴基本是不可能發生的。另外,影片中淹沒紐約的超強風暴潮也站不住腳,假如真的有風導致了百公尺高的風暴潮,那麼,這風速需要達到超音速。

總之,影片中的極端天氣是為了構造末日的情景而加進的情節,並非實際情況的真實反映。隨著全球變暖,極端天氣情況確實會有增加的趨勢,但其強度和頻度無論如何不會達到影片中的程度。

By Poguy

作者:科學松鼠會(songshuhui.net)
科學松鼠會是一個致力於在華語世界傳播科學知識和科學理念的傳播公益組織,他們的理想是像松鼠一樣打開科學的堅硬外殼,將有營養的果仁剝出來,讓更多人領略其中的美妙。成員包括來自國內外各院校的一線科研工作者,以及來自中國國內各媒體的科學記者、編輯。已推出過《當彩色的聲音嘗起來是甜的》、《吃的真相》、《一百種尾巴或一千張葉子》、《冷浪漫》、《再冷門的問題也有最熱鬧的答案》等科普暢銷書。

出版:華滋出版

書名:有一天會成真!科學松鼠的電影科技教室


目錄:
序:讓我更懂你(韓松落)
前言:不敢問希區考克的,問S先生吧!(楊楊)

一、非介入語境下的人體符號文本分析

偷個夢來看看,不是不可能!(尢又)
國王的演講,國王的口吃(悠揚)
「基因歧視」正在步步逼近(DNA)
有痣之士不必慌……有痣之士需當心!(李清晨)
跑步有風險,阿甘需謹慎(趙承淵)
奶爸團預備役!又麻煩,又健康(圓兒)
嗨,孤獨的朋友,你也有亞斯伯格綜合症嗎?(嚴鋒)

Q&A
植物人懷孕問題(遊識猷)
凍人問題(遊識猷)
斷指再接問題(遊識猷)
吮毒問題(遊識猷)
割舌刎頸問題(日色提)

二、數字意象與理性派敍事的最優值判定

旗袍上的密語——莫爾斯碼小史(Albert Jiao)
賭場老闆不靠數學,靠人性貪婪(木遙)
如果我是陳永仁,我會選擇「盲簽字」(奧卡姆剃刀)
數學家納什:真實經歷比電影更意味深長(方弦)
一場層層調用的函數大戰(anpopo)

Q&A
人腦電腦資訊交換問題(猛獁)
子彈飛……的問題(沐右,水龍吟)
跳機追逐問題(沐右)
高空跳水問題(水龍吟)
氣球問題(水龍吟)
宮崎駿的飛行情結問題(瘦駝)

三、有機能源類型化解構效應初探

想捕捉人類早期文明?去《阿凡達》看看!(邢立達)
《侏羅紀公園》大起底(邢立達)
好吃好看好用好豚鼠!(瘦駝)
選松鼠挑堅果,太合適了!(瘦駝)
飛躍瀑布,收穫巔峰口感巧克力(雲無心)
趙孤想吃一碗面,還需再等五百年(瘦駝)
狄仁傑,不做科研真是可惜了!(白鳥)

Q&A
與金剛相愛的問題(Marvin)
湯婆婆花園問題(史軍)
龍貓問題(瘦駝,史軍)
椰子水輸液問題(史軍)
斷腸草問題(史軍)
一粒種子種地問題(田不野)
食物相克問題(雲無心)
多吃雞蛋的問題(雲無心)

四、關於客觀世界命運的近期研究進展及未來預測

《地心引力》:把太空拉回現實(趙洋)
誰發現了時差(趙洋)
瞬間轉移?說易行難(趙洋)

Q&A
時間旅行悖論問題(猛獁)
平行世界問題(小莊)
太陽黑子問題(Steed)
氣候突變問題(Poguy)
進入地心問題(沐右)

尾聲:老祖母不必跳下船(楊楊,田不野,小老虎也)
後記:S先生總是有辦法(楊楊)
作者們

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