⑴ 物理九大基本學科
力學
聲學
熱學
分子物理學
電磁學
光學
原子物理學
原子核物理學
固體物理學
物理學是研究物質的結構、相互作用和運動規律以及它們的各種實際應用的科學.它是自然科學的基礎,是近代科學技術的主要源泉.
物理學是一門基礎學科.在物理學研究過程中形成和發展起來的基本概念、基本理論、基本實驗手段和精密測量方法,不但成為其它學科諸如天文學、化學、生物學、地學、醫學、農業科學和計量學等學科的組成部分,還推動了這些學科的發展.物理學還與其它學科相互滲透,產生了一系列交叉學科,如化學物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理、天體物理等.
物理學也是各種技術學科和工程學科的共同基礎.在近代物理發展的基礎上,產生了許多新的技術學科,如核能與其它能源技術,半導體電子技術,材料科學等,從而有力的促進了生產技術的發展和變革.19世紀以來,人類歷史上的四次產業革命和工業革命都是以對物理某些領域的基本規律認識的突破為前提的.當代,物理學科研究的突破不斷導致各種高新技術的產生和發展,從而在近代物理學與許多高科技學科之間形成一片相互交疊的基礎性研究與應用性研究相結合的寬廣領域.物理學科與技術學科各自根據自身的特點,從不同的角度對這些領域的研究,既促進了物理學的發展和應用,又促進了高科技的發展和提高.
通常根據研究的物質運動形態和具體對象不同,物理學可主要分為如下幾個二級學科:理論物理、粒子物理與原子核物理、原子與分子物理、凝聚態物理、等離子體物理、聲學、光學以及無線電物理,本專業的主要涉及光學、凝聚態物理和理論物理三個二級學科十學科方向.
主要研究方向及其內容:
1.光信息存儲與顯示(光學)
X射線影像存儲材料和電子俘獲光存儲材料的制備、性能、存儲機理及其應用的研究;有機、無機電致發光材料的制備、傳輸機制、激發態過程的機理及其顯示器件的研究.
2.光電子材料與器件物理(光學)
研究稀土發光、半導體發光、陰極射線發光、高能射線發光、上轉換發光、長余輝發光、白光LED照明、無汞熒光燈、光學薄膜基本設計、超聲、光存儲、有機發光、載流子傳輸材料、有機光致發光和電致發光材料等的制備;研究光致發光和電致發光機理、載流子傳輸機制等;研究發光二極體、無機有機薄膜電致發光器件、厚膜交/直流驅動軟屏、電子油墨(或電子紙)、光電探測器等光電子器件;研究這些材料和器件的新技術和新工藝以及它們的應用.
3.激光與光電檢測技術(光學)
主要研究各種激光與光電檢測方法、技術及其應用,包括激光干涉測量技術、光電感測技術、激光超聲技術、激光多普勒振動檢測技術、紅外檢測技術、激光掃描測量技術及微納米測量技術等.此外常規的無損檢測手段中光電技術的使用也是本領域的研究內容之一.
4.光信息傳輸與光信號處理(光學)
研究光在各種光纖和各種光波導中的傳輸特性,以及由它們構成的光纖通信系統與光纖感測系統.包括導波光學、非線性光纖光學、光纖通信系統;以及利用光纖構成的感測系統,比如電壓、電流、氣體等感測器和智能蒙皮、分布感測系統、生物光纖感測器等.並涉及到全光網路、全光信號處理等方面的研究課題.
5.光物理(光學)
本研究方向在激光與原子、分子、團簇及凝聚態物質的相互作用、光學超快現象、光與生物體相互作用和THZ光的理論和應用等前沿課題上開展深入系統的研究.研究領域涉及激光與物質的相互作用及其用於激光探測等基礎研究和應用基礎研究,希望在非線性光學、激光與原子分子相互作用、OCT、超快光物理、有機聚合物的光子學和THz物理等研究方面取得突破性的進展,開拓和發展若干新的研究方向,為國家經濟建設服務.
6.稀土物理(凝聚態物理)
本方向研究凝聚態物質中稀土離子的能級和激發態過程.當前研究的主要方向是稀土離子高能激發態的結構,輻射躍遷,無輻射躍遷,電子--聲子偶合,組合混雜,真空紫外激發的稀土發光材料中的物理問題.
7.納米結構與低維物理(凝聚態物理)
低維體系是研究小空間尺度的新的物理效應,已成為凝聚態物理最活躍和最富有生命力的重要前言領域之一,它與物理、化學、生物、醫葯學、材料、電子學、光電子學、磁學、能源和環境等多學科交叉,該體系的能帶可人工剪裁性、表面界面效應、量子尺寸效應、隧穿效應等賦予它許多原來三維固體不具備的、內涵豐富而深刻的新現象、新效應、新規律,並廣泛地被用來開發具有新原理、新結構的固態電子、光電子器件.
8.固體發光(凝聚態物理)
固體發光是固體光學的一個重要組成部分,它是物體將吸收的能量轉化為光輻射的過程.它主要包括:光致發光、陰極射線發光、高能射線發光、電致發光和生物發光等.固體發光有很多重要的應用,例如:照明光源、陰極射線等各種發光顯示器、高密度光存儲材料、核輻射探測等.近年來固體光學又有很多新的發展,諸如有機電致發光、多孔硅、低維體系、量子剪裁等.本研究方向瞄準學科前沿,主要開展了無機及有機電致發光材料及機理、發光存儲材料及機理、上轉換材料及機理等諸多有特色的研究工作.
9.數學物理與計算物理(理論物理)
數學物理學是以研究物理問題為目標的數學理論和數學方法.它探討物理現象的數學模型,即尋求物理現象的數學描述和詮釋和.從二十世紀開始,由於物理學內容的更新,數學物理也有了新的面貌.伴隨著對電磁理論,量子理論和引力場的深入研究,人們的時空觀念發生了根本的變化,數學物理成為研究物理現象的有力工具.隨著電子計算機的發展,數學物理中的許多問題可以通過數值計算來解決,由此發展起來的計算物理都發揮著越來越大的作用.計算機直接模擬物理模型也成為重要的方法.本研究方向主要研究廣義相對論和宇宙學,數學物理的幾何結構,大型物理體系的數值計算和並行演算法等.
10.凝聚態理論(理論物理)
理論物理的一個重要分支是凝聚態物理中的量子多體理論,它是應用現代多體理論和量子場論研究凝聚態物理中的新現象、揭示新現象中的物理本質.當前研究的主要方向:計算凝聚態物理,強關聯電子系統和介觀體系中的物理問題,低維量子系統中的電聲相互作用,凝聚物質中的量子輸運理論,以及非費米液體、自旋輸運和Mott相變等.
⑵ 高維空間物理學簡介 以及相關的教材或著作 低維空間的呢
根據90年代提出的M理論(超弦理論的一種),宇宙是十一維的,由震動的平面構成的。在愛因斯坦那裡,宇宙只是四維的(三維空間和一維時間),現代物理學則認為還有七維空間我們看不見。
科學家們對我們已認知的維與可能存在但未被認知的維之間的區別是如何解釋的呢?他們打了一個比方:一隻螞蟻在一張紙上行走,它只能向右或向左,向前或向後走。對它來說高與低均無意義,這就是說,第3維的空間是存在的,但沒有被螞蟻所認識。同樣,我們的世界是由四維構成的(三個空間維,一個時間維),但我們沒有覺察到所有其他的維。
物理學家的解釋
根據物理學家的看法還應該有7個維。盡管有這么多的維,但這些維是看不見的,它們自身卷在了一起,被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法,讓我們再以螞蟻為例展開我們的想像。我們可以設想一下,將螞蟻在上面行走的那張紙捲起來,直到捲成一個圓筒形。如果螞蟻沿著的紙壁走,最後它又會回到出發點,這就是壓縮維的一個例子。如果能沿著著名的麥比烏斯帶走,也會發生上述現象,當然,它是3維的,但如果沿著它走過,總是會回到出發點的。麥比烏斯帶從維的角度講是壓縮的,按照物理學它有3個維,但誰在上面行走,都只能認知人一個維。這就有點像左圖上的人:上行或者下行,但永遠不會走到盡頭。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走,它就永遠不會返回到原出發點。這就是二維(或者說被我們所感知的那種維)的例子,沿著它一直走,就不可能返回到原來的出發點。
霍金的解釋
霍金提出了他的宇宙模型,給出了11維空間,認為要描述宇宙,X、Y、Z和T(時間)4個未知數是不夠的,要加到11個未知數之後,才能夠解釋宇宙的很多結構。另一種說法,宇宙十一維是愛德華.維頓提出來的。
這些「維」同樣是天文學家無法探測的。
有關維數的理論
以現今人類的智慧,維數是不可想像的.讓我們從4維這個時間上為起點,這個時間概念僅適用於地球這個生命圈,其它星球肯定會存在不同形式的生命圈,那麼整個宇宙會有無數個時間的概念,即無數個四維。如果大爆炸理論成立的話,這些無數的四維都存在一個質點內,你能想像在這個質點之外又多少個質點嗎?如此,第5維空間為一個質點即宇宙。這就可以解釋為什麼佛經中記述圓滿智慧者在芥子中可以見到大千世界(宇宙)的原理。又宇宙內外質點無處不在,物理學已經證明了光,電,磁均是粒子波動,同理人的思維,意識均將被證明是質點序列的波動。那麼這個第六維應該是遍滿一切處的,所有事物都是以概念區分的,是由我們大腦的意識所認知的,這樣我們就可以將這個六維命名為"識"。至於第七維,試想你能跳出概念這個圈子嗎?如果一切概念都拋棄的話,(連拋棄都是概念)應該說呈現出來(不能說還剩下)什麼呢?我們暫時命名「空」吧,注意這個空可不是平時概念上的空無,也不是沒有超弦理論的十維空間之後,推出了十一維空間的超膜理論。
「美國科學」上M理論的文章
在九八年二月的「美國科學」上,有一篇介紹M理論的文章。The Theory of M: M Stands for Magic, Mystery or Member (M理論:M代表魔術、奧秘或成員)。講了統一場論的最新進展。一個粒子不但有電荷的相吸,還有磁場的相互作用。兩者的統一構成引力。我們一直以為影響無限小的粒子的因素與影響著地球般大小的星球的因素是不同的。因為過去的所有理論難以用於同時解釋粒子和星球的運動。也難以解釋引力的形成。而M理論則正是一種正在形成的可以解釋從無限小的粒子到無限大的宇宙的統一場地論學說。文章中說這個理論為近年來越來越多的實驗所證實,可能是繼相對論以來,本世紀最偉大的物理學理論之一。據說在超弦理論的研究中,發現十維空間還有理論漏洞,新的膜理論就再在超弦的線上展拓成超膜,以十一層空間來解釋宇宙。而只有其中四維空間可為人類所感覺,其餘的感覺不到的空間,就如聲波和光譜一樣,我們人類聽不到的超聲波和也看不到紅外線,卻不因我們的不能察覺而就可認為根不存在。正是在更高的空間里,物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力。也只有引入更多的空間才可以解釋為什麼分子的結構有左旋和右旋的向性不同。而宇宙的許多自然之謎如黑洞、超自然力、意志力、時空通道等,以更多空間的理論才有可能存在和解釋。
【通俗解釋】
大家都知道什麼思「畫地為牢」。就是你在一張紙上畫一隻老虎,然後你想困住它,怎麼弄?哈哈,畫地為牢,你只要在紙上畫上一個牢,把紙里的老虎困住就行了。為什麼老虎走不出來?因為在一張紙的二維平面裡面,沒有「高」這個概念。正因為如此,老虎才被人畫牢所困。那麼三維的老虎呢?三維的老虎需要真正的籠子,因為二維的牢困住二維的虎,三維的虎當然要用三維的牢才可以困住。也就可以所,二維的牢困不住三維的虎,因為三維的虎比二維的虎多出一個「高」來。就是說,在維度上,我們可以認為三維比二維高級。
⑶ 低微材料物理是研究什麼的
《低維材料熱物理》將突出介紹低維材料熱物理性質特有的基本理論和實驗研究方法。全書結構安排如下:第一章簡要介紹三維材料的熱物理性質一般規律和常用測試技術,幫助讀者對材料熱物理研究快速入門;第二章介紹低維材料內的熱輸運過程,這是決定低維材料熱物理性質的基本理論;第三章至第五章分別介紹二維材料、一維材料和零維材料的熱傳導性質;第六章介紹低維材料的比熱容;第七章介紹低維材料的熱膨脹性質;第八章介紹低維材料的熱發射性質;第九章介紹低維材料的熱電性質;第十章介紹低維材料熱物性的理論分析方法。該書是我國第一本專題介紹低維材料熱物理性質的著作,而同類書籍往往著墨於微/納米尺度傳熱、納米結構輸運等等,相比而言,《低維材料熱物理》可讀性更強,更切合實際。
關於熱輻射本質的理論,最早提出的「微粒說」,不能解釋「繞射」現象和光譜中的光色問題,隨後麥克斯威爾根據電磁場結構理論提出了「電磁波動說」,但也不能解釋輻射的所有現象。於是,根據20世紀初普朗克創建的「量子說」,在「能」的觀點上修改了過去的「微粒說」,認為單色光是由一群能量子即光子組成的,從而對「光電效應」、光譜中輻射能量的分布作出了解釋。但是,至今只用一種理論還不能解釋輻射的所有現象。輻射既具有波動特性,又具有量子特性。
⑷ 四維和五維是什麼
1、四維,即指維度,是一個空間概念。物理學中以維度來形容時空坐標的數目,四維即四個維度,它是由無數個三維組成的,而三維是由無數個二維組成的。其它高維度的組成方式以此類推,三維以上的維度統稱高維度。
2、五維指的是能量無界限。據俄羅斯《宇宙信息分析高架網》報道:俄羅斯引力協會科學家在烏里揚諾夫斯克市舉辦的宇宙學研討會上稱,人類可以沿「黑洞」在時間機器上旅行。國立莫斯科大學德米特里·戈利采夫教授指出,宇宙學家發現了令愛因斯坦相對論受到懷疑的第五維空間。
(4)低維物理是什麼擴展閱讀:
按照正常的維數計算,從點到線到面再到體,基本上已經滿足完成了我們所認知的世界,不管擴展到宏觀的宇宙,還是微觀世界的原子等,都能以體積單位來進行測量。 無論是科學家的計算得出,或者平常的我們想像中得出,事實只能證明,在我們已經認知的三維世界裡,每一種維度都有無限可能性。無數個點無數個線無數個面。
我們所處的世界是一個由無窮無盡的點線面構成的體世界。那麼如果很多科學界的想法在完全成立的情況下,我們將時間加入到維度當中,讓其成為空間的標准維度。我們可以發現它會出現前三維度的相同的事情。我們的這一瞬讓它成為點,而我們的下一瞬將沿著這一點的軌跡繼續運動,成為一條線性。而在四維理論中 時間不可迴流是四維時間的標准現象,依此證明我們確實身處四維空間當中。
⑸ 什麼是高維空間 什麼是低維空間
宇宙是十一維的,由震動的
平面構成
的.在
愛因斯坦
那裡,宇宙只是
四維
的(
三維空間
和
一維
時間),現代
物理學
則認為還有
七維空間
我們看不見.
科學家們對我們已認知的維與可能存在但未被認知的維之間的區別是如何解釋的呢?他們打了一個比方:一隻螞蟻在一張紙上行走,它只能向右或向左,向前或向後走.對它來說高與低均無意義,這就是說,第3維的空間是存在的,但沒有被螞蟻所認識.同樣,我們的世界是由四維構成的(三個
空間維
,一個時間維),但我們沒有覺察到所有其他的維.
⑹ 低維功能材料物理好就業嗎
材料物理專業是多學科知識交叉、滲透的一門專業,它給現代材料的研究、開發和應用以及相關科學的發展帶來了新的空間,為新材料的可持續發展提供完善而系統的理論指導和技術保障。因此,材料物理專業的就業前景十分廣闊。
1材料物理專業簡介
材料物理專業提供物理學、材料科學、材料化學和材料物理的基本理論、基本知識和基本技能的系統學習,材料探索、制備與合成的思維與技能等方面的基本訓練,以及材料加工、材料結構與性能測定及材料應用等方面的專業訓練,旨在幫助學生掌握材料物理及其相關的基礎知識、基本原理和實驗技能,具備運用物理學和材料物理的基礎理論、基本知識和實驗技能進行材料探索和技術開發的基本能力,能發展成為在材料科學與工程及其相關交叉學科(材料、物理、化學、生物、醫學等)繼續深造或在相應領域從事材料物理研究、教學、應用開發等方面的創新性人才。
材料物理專業主要課程為材料科學基礎、工程材料學、材料的力學性能、功能材料、微電子材料、材料的相與相變基礎物理、近代物理、固體物理等。
2材料物理專業就業前景
畢業生適宜到材料相關的企業、事業、技術和行政管理部門從事應用研究、科技開發、生產技術和管理工作,適宜到科研機構、高等學校從事科學研究和教學工作,可以繼續攻讀材料相關的工程學科、交叉學科的碩士學位。
材料物理專業在專業學科中屬於理學類中的電子信息科學類,其中電子信息科學類共9個專業,材料物理專業在電子信息科學類專業中排名第3,在整個理學大類中排名第18位。
針對材料物理專業,招聘企業給出的工資面議最多,佔比100%;3-5年工作經驗要求的最多,佔比50%;大專學歷要求的最多,佔比50%。
⑺ 鐵電壓電物理屬於哪個專業
屬於電子工程專業。電子工程專業主要圍繞壓電鐵電材料與器件,功能陶瓷薄膜,鐵電物理等三個主要方面開展研究工作。納米結構與低維物理:研究新型稀磁半導體納米棒、鐵電納米線、納米超高密度磁記錄介質。
⑻ 什麼是低維物理
低維物理(包括薄膜物理、表面與界面物理和高分子物理)
⑼ 固體物理學的超點陣和低維固體
這是近二十年來固體物理學中新興的領域。從60年代起人們開始在超高真空條件下研究晶體表面的本徵特性以及吸附過程等。通過粒子束(光束、電子束、離子束或原子束)和外場(溫度、電場或磁場)與表面的相互作用,獲得有關表面的原子結構、吸附物特徵、表面電子態以及表面元激發等信息,加上表面的理論研究,形成表面物理學。這些新的實驗手段主要是各種表面能譜儀。它們及其分析方法已經發展成為表面技術,廣泛用於大規模集成電路監控和分析等領域。同體內相比,晶體表面具有獨特的結構和物理、化學性質。這是由於表面原子所處的環境同體內原子不一樣,在表面幾個原子層的范圍,表面的組分和原子排列形成的二維結構都同體內與之平行的晶面不一樣的緣故。表面微觀粒子所處的勢場同體內不一樣,因而形成獨具特徵的表面粒子的運動狀態,限制粒子只能在表面層內運動並具有相應的本徵能量,它們的行為對表面的物理、化學性質起重要作用。 界面有固體-固體、固體-液體、固體-氣體界面之分。固體器件的基礎是在界面發生的物理過程,隨著微電子技術發展,器件的尺寸日益縮小,表面和界面的物理效應更加突出。特別是硅場效應管的硅——二氧化硅界面形成表面勢阱,在其中的電子構成二維運動的電子氣,具有獨特的性質,包括電子態局域化和von.克利青在1980年發現的量子霍耳效應以及D.崔琦在1981年發現的分數量子霍耳效應,涉及固體物理基本問題的現象。許多電化學過程發生在固體-電解液界面,腐蝕則常發生於固體-氣體和固體-液體界面,因此界面物理和表面物理一樣具有巨大的實際意義。 能帶理論用於表面和界面的電子態的計算仍然有效。由於表面、界面電子的勢能依賴於表面態、界面態中電子的填充情況,因此計算必須是自洽的。能帶理論同表面技術的結合導致半導體超點陣材料出現。分子束外延技術使制備這種材料成為現實。再利用調制摻雜技術,可制備出高遷移率晶體管用於微波技術,以及性能優越的激光器用於光電子學技術。用這種材料特製的樣品,在低溫和強磁場下也觀察到分數的量子霍耳效應。金屬超點陣的研究也正在增長(見超結構)。 低維固體還包括層狀化合物和鏈狀結構的物質以及微顆粒組成的固體。它們具有獨特的物理性質和微觀過程。是現今很活躍的研究領域,在應用上富有潛力。層狀結構化合物的主要特點是它的能帶結構和電導率都是各向異性的,平行於層面的電導率與垂直層面的電導率之比可達千倍至十萬倍。有的材料電導率可與銅、鋁相比,在層狀材料中由於費密面的結構以及與之有關的不穩定性質存在著電荷密度波或自旋密度波。鏈狀材料具有準一維的結構,有的是導體,有的是半導體,也有的在一定壓力下成為超導體。特別是聚乙炔等一維有機半導體。它具有兩種不同的基本結構,兩種結構交接處是一個界區,形成類似孤立子缺陷態,摻雜可使「孤立子」帶電。它在鏈上運動引起電導。利用聚乙炔已可製成半導體器件,展示其應用前景(見低維導體)。
⑽ 誰看懂了,告訴我一下
這是別人發的 我復制過來,覺得說的非常到位:
首先,普及一下《星際穿越》中需要了解的名詞:墨菲定律:事情如果有變壞的可能,不管這種可能性有多小,它總會發生。
1、任何事都沒有表面看起來那麼簡單;
2、所有的事都會比你預計的時間長;
3、會出錯的事總會出錯;
4、如果你擔心某種情況發生,那麼它就更有可能發生。
牛頓第三定律:作用力與反作用力;
黑洞:由質量足夠大的恆星發生引力坍縮產生的。黑洞的質量極其巨大,它產生的引力場極為強勁,以至於任何物質和輻射在進入到黑洞的一個事件視界(臨界點)內,便再無力逃脫,傳播速度最快的光(電磁波)也逃逸不出;
黑洞視界:簡而言之就是在光都逃不出的地方你是什麼都看不到的,所以黑洞你是觀察不到的,但是離黑洞越遠黑洞的引力就越小,當光線像切線一樣離著黑洞越來越遠的時候就收引力作用越來越小,小道只引起光的偏折而不是光無法逃脫時,那是我們就能看到哪兒的事物,但里黑洞再近一點光就被吸進去了,就什麼都看不見了。這是這個能看見和看不見的界限就是視界;
奇點:時空無限彎曲的一點;
狹義相對論的鍾慢效應:速度越快,越接近於極限速度,時間就會越慢。
雙生子佯謬:(由狹義相對論推出)有一對雙生兄弟,其中一個跨上一宇宙飛船作接近光速的長程太空旅行,而另一個則留在地球。結果當旅行者回到地球後,我們發現他比他留在地球的兄弟更年輕。這個結果是由狹義相對論所推測出的(移動時鍾的時間膨脹現象)。
蟲洞:是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。認為透過蟲洞可以做瞬時的空間轉移或者做時間旅行。簡單地說,「蟲洞」就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。暗蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來,並提供時間旅行的可能性。
多維世界:弦理論中說世界有11個維度,而在物理學中有8個平行世界多維世界的理論模型,弦理論只是較為主流的一種。但是,每個理論都承認世界是多維的。如何理解多維度呢?從二維和三維舉例吧,二維只有點和面,沒有空間的概念。他們是以空間為基礎向前走的,從紙的一邊走向另一邊只能沿著平面走,無法意識到外部空間。但是此時如果我把紙彎起來,成一個圓筒狀,那麼現在紙的兩邊相互重合了,此時有兩種方法從一邊到另一邊,一是按原來方法走繞圓筒一周,第二就是反方向挪動一下。但是在二維世界中第二種方法就無法解釋了(他們看到的永遠是一個平面)於是他們就看到一個點瞬移到另外一點,這個就是簡單意義上的空間扭曲,也可以說就是抄近道,在二維時空沒有高度這個概念,是一直沿著長度前進,但是在三維時空高度是一個基礎是一個可控制的量,但時間使我們沿著前進的量。於是在四維空間中我們可以像三維一樣控制時間,從而可以訪問過去,就像二維中的抄近道,發生了時光扭曲。但是四維的時間只是訪問能控制過去,無法決定現在,就是說我能訪問過去的時間點,但是如果我改變過去,可能我現在也會隨之改變,但是再加上一個維度是,就出現了可能性這個維度了,四維是按著可能性往前走,就是說在四維中只有一種可能性,你改變過去,你就會從過去那個時間點開始走另一條路(無數可能性的一條)從而改變現在,於是你就在改變過去的瞬間突然改變了,這在四維無法解釋。但是在五維世界中就說的通了,五維世界中可能性也向三維的長寬高可以改變,就是說你可以訪問任意一個時間點(像三維空間中進房子一樣),也可以訪問每個時間點之前當以及之後的所有可能性,改變過去你會看到無數個因為改變過去而發生的可能性結果,這樣你現在的改變就只是在改變過去時間點後無限可能結果的一種,這樣就解釋得通了。通俗來說就是我們生活的世界就是在無數可能性中隨機選擇的一種,其他的選擇都在其他無數的平行世界裡實現。電影中之涉及五維空間,具體更高的維度有更多的變化,有興趣的可以看看我寫的:QQ空間
高維空間的一些事實:高維可以看到低維的全部,但低維無法理解到高維的事物,只能感知,順著一個高維比上一個低維多出的參量往下走,二維是長度,三維則是時間。我們一些低維無法解釋的現象往往高維認為理所當然。低維的物理定律是高維的一個特殊情況,比如二維中平面運動就是立體運動的一個長度參量為零的特殊情況。個人臆斷:高緯度看低緯度的所有生物都感覺是低智的。就像我們完全感覺不到二維生物的存在,同時四維人看我們所有的因緣機遇(因緣機遇這些就是無數可能性的一種)都是理所當然,因為他們可以看到我們一條過去將來的可能性,五維人則是可以看見四維人的所有可能性,所以他們看四維也覺得是低智的。
普及完畢,以下有大量劇透。
《星際穿越》可以說是諾蘭最不具自己敘事結構的一部電影,整片基本還是一個順敘,相對於《致命魔術》,《記憶碎片》來說,整個敘事就只有幾個閃回,但是經過前幾部的熏陶後簡直是小兒科了,可以輕松跟上。
以下只適合沒有看懂劇情,看懂的自行略過這幾節:《星際穿越》講述了在幾十年後的一個接近集權主義(控制思想【否認阿波羅計劃,控制教育水平,倡導不離開地球】)的世界中,地球的環境問題每況愈下,由於引力異常,不僅是有極端的天氣如沙塵暴,還有一些物種的滅亡。主要引人注意的就是糧食作物的滅亡(小麥,秋葵都是瀕危物種了),於是整個人類開始種植玉米,生存問題成為當時人們最大的問題,於是人們把教育部分擱置,主要為了生存。由馬修麥康納飾演的庫珀就是這樣一位飛行員,轉行做了農民,他喪妻和兒子女兒墨菲還有岳父住一起,和女兒墨菲關系最為親密。可是一直以來女兒說他的房間里有個幽靈(Ghost)總是無緣無故的有書落下來,甚至弄壞了她的玩具。可是作為父親的庫珀總是認為是女兒的幻覺,一直安慰她,向她解釋科學。終於有一天,在一次全家外出觀看棒球賽遭遇了強沙塵暴中,女兒卧室忘記關了窗。當一家人回到家,庫珀和墨菲趕到墨菲的房間時,發現了吹進家的沙塵由於引力異常而呈現一些特殊粗細條紋狀的排列,經過研究之後,庫珀認為這是二進制由一個不知是誰(電影中稱為「他們」(They))傳達的信息。經過二進制的破解,庫珀發現那是一個位置的坐標,他和女兒最終發現那是一個NASA的研究總站。由於現在人們吃住都成問題,政府大力宣揚留在地球,而非向外探尋,於是NASA被迫削減預算,最終建在了荒山野嶺中繼續研究。
由於地球生存問題緊張,NASA的教授布蘭德以及研究員他的女兒A.布蘭德制定了A,B兩個計劃:A:布蘭德一直在進行引力的研究,並且希望通過解出方程式解決操縱重力以造出廉價的殖民飛船,讓人類在外太空空間站生活。B:在土星旁發現了一個不知是誰(They)設置的蟲洞,並且已經派10個宇航員穿越蟲洞尋找適合生存的星球,並且用已經培育好的受精卵在新的星球上繁殖,放棄地球上的人類,而使人類的下一代得以延續。
庫珀誤打誤撞地找到了NASA實驗室,而布蘭德教授也相信就是(「They」)的那種力量選中了庫珀作為B計劃的宇航員。此時B計劃已經有十名宇航員去執行了任務,他們只有三個還在通過蟲洞用二進制傳輸那裡星球的基本數據,那裡也算是符合生命條件的星球。但是庫珀雖然自己對飛行依然充滿激情,但是依然對自己女兒依依不捨,怕自己一去無法回來。於是布蘭登教授向他保證了自己A計劃的可行性,並且保證他回來的時候會將方程解出(好像解不出是因為沒有黑洞里的數據)並且B計劃只是一個備案,就算找不到合適的星球也有充足的燃料回程,不像之前的宇航員一樣。於是在再三權衡之後,為了自己下一代,庫珀踏上了征程。臨走之前,他給女兒一塊表,告訴她,爸爸在外太空以光速飛行,時間會變慢,等到他回來時比比看自己的手錶和女兒的手錶差了多少,或許自己回來時自己和女兒一樣大。女兒一直不能接受,還說自己破解了幽靈(Ghost)傳達的話,說STAY(留下)。
於是,他,A.布蘭德,機器人TARS,羅米利還有多伊爾去穿越蟲洞,帶著受精卵去驗證那三個依然有信號的星球。在蟲洞穿越中,A.布蘭德發現了時光逆轉——她正在和一個也許是以前宇航員的人在握手。
第一個星球里黑洞較近,時光的延遲也較大,宇航員一小時等於地球上的七年,庫珀,TARS,多伊爾去那個星球上探索,可是發現的僅僅是滔天的巨浪和信息記錄發送器的殘骸。為了收集信息發送器A.布蘭德不顧庫珀的阻攔,最終大家都遭遇了巨浪海嘯,還搭上了多伊爾的性命。然而A.布蘭登才意識到這個發送了10年信息的探測器由於蟲洞的時光扭曲可能是幾個小時前才剛剛登陸此星球。
當他們從登陸艙回到主艦時,發現同行的羅米利已經蒼老了好多,由於時間效應燃料成為了一個大問題(好像燃料不足是這樣的,不大記得了),而且另外兩顆星一顆為費曼星:資源顯示適合人類,燃料可以供著陸並且返回地球,另一顆,它上面派去的宇航員是A.布蘭德的戀人,原本十多年過去了她對他的生死已經不抱希望,可是當她意識到時光扭曲後意識到可能戀人任活著,但是這顆星里黑洞很近,燃料也不足。庫珀和A.布蘭德產生了相反的意願,但最終大家去了更可能有人類的曼恩星球。
當他們在曼恩星球上找到曼恩並且復活速凍的曼恩之後,准備探尋星球,並且搭建繁衍室,並且發展人類的下一代,且讓曼恩(被他故意拆卸)的廢棄機器人去黑洞中尋找數據,方便博士的A計劃。但是在一次探尋中曼恩博士向庫珀揭露這都是謊言,其實自己真正這兒感到孤獨而故意發送錯誤的數據,希望有人來救自己。並且企圖謀殺庫珀,可這被A.布蘭德化解,曼恩炸掉了繁衍室,讓羅米利誤傷而死。之後曼恩企圖上主艦逃回地球,最後在庫珀和A.布蘭德的阻止下讓他自取其滅。
現在,地球上墨菲已和父親年齡一樣,她正在布蘭德教授的手下執行A計劃,然而在布蘭德教授的彌留之際,告訴她這一切都是騙局,自己其實早就解出了方程的一半,現在的研究都是無功而返,沒有黑洞的數據,一切都是沒有用,自己在幾十年前就弄清楚了只有找到人類的新星球才能延續種族,於是A計劃就是哄騙庫珀和自己女兒踏上征程的騙局。
當身在空間站(只能接受信息而不能發送)的庫珀和A.布蘭德知道後,萬念俱灰,但他們最終決定去向最後一個星球。通過利用黑洞的引力彈射,但是經歷黑洞只是庫珀自己主動將自己和機器人TARS甩入黑洞,根據動量定理讓A.布蘭德獲得更多的動量。
被捲入黑洞的庫珀發現自己的時光發生了逆轉,自己正在於以前剛剛來蟲洞時的A.布蘭德握手,也就是第一次穿越蟲洞時和A.布蘭德握手的不是別人正是做自己旁邊未來的庫珀。此時庫珀進入了五維空間,他看到了書構成的五維空間,看到了無窮的可能性,於是他意識到這個好像是女兒的書房,接著他看見了不同時間段的女兒。他不斷通過推到書的方式利用摩爾密碼的傳達方式,暗示女兒和當時的自己這一切是騙局,出去就回不來,於是他就利用摩爾密碼拼出了STAY(留下),此時大家也就明白了,他一直是女兒的幽靈(Ghost)。女兒一直是在和未來的父親對話,並且(They)就是庫珀本人。此時機器人TARS在探測這黑洞的種種數據並且和庫珀保持聯系,庫珀便希望通過這種方式,告訴女兒這些數據,並且相信在一個時空中女兒能破解自己的密碼,最後解決方程式完成A計劃。
他聯想到自己送給女兒的表,通過表秒針的相位變化來表示摩爾密碼的點dot(.)、劃dash(-)。
再次醒來時,庫珀發現自己在病床上,被告知這是以女兒墨菲.庫珀命名的空間站,女兒墨菲解決了A計劃。再次與女兒相聚時,發現女兒已是十分蒼老,而自己卻依然正直壯年。兩個人終究是不能在一起生活,而等待著庫珀的是尋找A.布蘭德,並且看看那個星球是什麼樣的……
寫正式的影評之前寫了這么多好累………
首先,諾蘭大神完美將我一直在腦海中想的多維世界呈現在大銀幕上,讓我有一種突然找到了知音的感覺,現代物理學就是這么的美妙,它讓你不懂,它讓你去思考,它讓你用自己的方式去感知這個世界。在思考的過程中你會發現是它創造了哲學,是它在一步一步中讓你去找尋生命的意義,讓你去找尋愛的意義。
除去電影中的科幻元素,其本質是一個溫情的文藝片,它向我們討論了關於孤獨,關於勇氣,關於隔閡與愛但終究關於絕望。
10位身先士卒的宇航員是孤獨的,一個人面對浩瀚的星空,面對未知的未來,還有面對沒有任何東西可以作為標準的宇宙,他們所體會到的使我們難以想像的絕望。宇宙中任何方向都可以是上方,沒有任何一個標准,《地心引力》中斯通博士被甩出後對一切都是無能為力,唯一能做的就是看著不斷眼前翻轉的地球,空間中黑黑如也,沒有一絲一毫可以依靠,可以抓住。身子向後無限地向黑暗中翻跟頭,這種絕望也是《星際穿越》中所表達出來的,一個人開始面對整個人類,整個人類歷史,人類未來,所有渺小的東西在一個宏大世界中都會有自卑與絕望。
在任務中庫珀一次又一次發現我們自身就是像螻蟻一樣卑微與渺小,無論是面對巨浪還是面對費曼星無盡的荒原。甚至連我們自身都是無發左右的,我們無法左右命運,但這又確實是由未來的自己所決定的,這點很有意思。
我們一方面無法左右自己的命運,它或許在過去就已經定格,但是另一方面我們又只有在未來才能真正明白自己幹了什麼,在未來,我們發現對改變過去的自己無能為力,因為那時自己無法察覺,改變過的也不在我們這個世界,但是向過去不斷傳達信息,,我們發現那時的自己是受現在的自己控制,現在的自己希望回憶起當時有一種神秘的力量幫助過自己。命運是否真正把握在我們自己手中?諾蘭表示了深深的絕望,這個說不出,看似說得出,又難以表達。
小時候的墨菲和父親是隔閡的,那是是父親太年長,父親回來後他們依然是隔閡的,是因為墨菲已經成了一個比父親更年老的人。一個體會到這種感覺的父親,他一定也知道了所有墨菲的人生軌跡,就像你突然變小到了小學的一天,但是你的記憶沒變,你知道未來的一切,你經歷過了一切,但你無法向人傾訴,你知道那都是徒勞,這種事情解釋不清,也沒有人會相信。你開始寂寞,你開始急,和一群和你經歷一切的人要抹去記憶重新開始,你心中有他們的樣子,有和他們的點點滴滴,但他們剛剛認識你,這樣的隔閡便是絕望。諾蘭的父女這樣處理讓我聯想到這樣一個問題。
「愛是一種力量,讓我們超越時空感知她的存在。」
雖然影片一直在強調外出尋找新的棲息地,但是一切的穿越都是為了回歸。終究導演還是說了一個回歸的故事,而聯系回歸的紐帶就是愛。一直在逃離,但是逃得越遠,愛的紐帶就會將我們捆得越緊,它是一種穿越時空的存在。無論物理距離上有多遠,無論時空上的差距有多大,你在我眼中永遠是個孩子,我在你心中也永遠是個守護神。但是隨著時空這一無法阻止的力量,你再也回不來了,雖然我們團聚,但是我們茫然地張著嘴,再也找不準那首往日的旋律。這是導演對一切一切物是人非的感慨,年代變遷,我的幾分鍾你就經歷了一切。當兩個人在時間上的標准不統一的時候,再多的解釋也是蒼白,人因為孤獨而陷入深深的絕望。是啊,面對飛速發展的城市與來來往往的冰冷的人群,向誰傾訴過去的樣子,你無法阻止它的發展,當它來臨之時就只能默默接受,這種絕望只有在向外探尋的逃離中得到彌補,可是這只會麻木。
一切的穿越都是為了回歸,可是回去的時候,我們發現物是人非。我們千辛萬苦卻只達到了令自己深深絕望的境界,該怎麼辦。這我想就是導演希望通過穿越背後所傳達的東西。