科学眼观科幻片
时间：2020-12-10 11:31:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
一群生活在非洲沙漠的食草猿人某天从睡梦中醒来时，发现一块巨大的黑色石板平地而起。这块巨石仿佛一块人类进化的里程碑，由此这些原始人开始认识工具，用骨头制造武器猎食动物，并收复了被同类抢占的失地。随着他们的首领将骨头抛向空中，画面切换至数百万年后的未来……
同样的黑石后来多次出现在宇宙中，它矗立在月球上，飘浮在太空里，带着某种神秘的寓意。时间到了2001年，为了探寻黑石的秘密，人类开展了一项木星探索计划。飞船上载有船长大卫·鲍曼、飞行员富兰克和三名休眠的航天员，此外，还搭载了一台叫“哈尔9000”的智能电脑。哈尔在宇宙飞行过程中发生错乱，令富兰克和三名休眠的航天员相继丧命，剩下鲍曼和这台电脑作战。最终，鲍曼关掉了哈尔的主脑系统，将其战胜。现在，茫茫宇宙中只剩鲍曼一人，他獨自向木星进发。穿越壮观的星门，鲍曼仿佛去到一个奇特的时空，那里有人类无尽的生死轮回和宇宙的终极奥秘……最终，鲍曼在一间古朴华丽的卧室中死去，垂死之际，第四块石板出现在床边，石板将他变成透明光团中的胎儿——星孩，星孩凝视着浩瀚的宇宙，静静地等待未知新生的到来。
数百万年前，黑暗对于原始人类来说意味着未知和恐惧。黑夜来临时，他们会躲在洞穴内瑟瑟发抖，他们很难想到，后来的人类会努力克服对黑暗的恐惧，向广袤深邃的太空奔去。其实，在现代人自己也还不敢想象的时候，斯坦利·库布里克就把一个奔向黑暗深处的历程拍成了科幻电影——《2001太空漫游》。这部电影在展现人类对于未来世界的想象的同时，也饱含着深刻的哲学意味，被誉为“现代科幻电影技术的里程碑”。
1957年10月4日，苏联成功发射了人类第一颗人造卫星斯普特尼克1号，这在全球引起了轰动。1961年4月12日，苏联航天员加加林首次进入太空。与此同时，美国也在紧锣密鼓地进行航天技术研究，要和苏联在航天领域一较高下。尽管伴随着冷战的阴云，美苏两国之间的太空竞赛却令人们对太空探索空前乐观。《2001太空漫游》中太空旅行的图景，就是航天事业按照当时的惊人速度不断发展下去的假设。
太空起居
电影中，在《蓝色多瑙河》的音乐背景下，弗洛伊德博士搭乘泛美航空公司的一架民用航天飞机，来到位于近地轨道上的国际空间站。太空旅行和地球生活最大的区别就是重力环境不同。牛顿力学告诉我们，太空中距离地球越远的地方，受到的地球引力越小。距离地球为一千倍地球半径的空间，就已经属于“微重力环境”。此外，环绕地球转动的航天器，例如各种人造卫星、国际空间站，其受到的地球引力和绕轨运行的离心力相平衡，所以处于完全失重的状态。事实上，由于飞行姿态调整、仪器设备运行以及其他微小干扰因素的存在，这些环绕地球运转的航天器所处的环境并不是“零重力”，而是“微重力”。
在失重状态下，如果没有其他束缚，所有物体都会飘浮在空间中，水等液体会呈球形。这些现象看似有趣，但是对于已经适应地球重力环境的人类来说，这意味着饮食起居等习惯都要推翻重建，比如，在航天器中，航天员只能在空气中游动，或是推拉舱内设施实现自身的移动。太空中的饮用水一般装在饮水袋中，航天员使用吸管喝水，同时要用手挤压饮水袋让水泵到吸管中。进餐时还要特别小心，不能让食物的碎末飘浮到太空舱内，否则很难清除，还有可能损坏仪器设备。《2001太空漫游》中，女航天员穿着一双“抓握鞋”在微重力环境下自如行走。这种鞋也许可以用磁铁来实现，不过目前在太空中并未得到应用。影片中，失重状态下的食物都被制成了液体，可以通过吸管饮用。此外，在太空上厕所也和地面不同，影片中弗洛伊德博士就在飞往月球的航班上仔细阅读了“零重力厕所”的使用说明。
微重力环境（包括零重力环境）对人类的身体健康有着不可忽视的影响，例如，长期在失重环境下生活，人体的骨密度会减小，更容易发生骨折：人体肌肉会萎缩：血液和体液向头部方向移动，危害健康等。所以，如果我们能够“制造”重力，就有可能避免这些不利影响。然而，人们在很早之前就思考过人工重力的产生方案，目前已知最靠谱的一种就是这部电影中所展现的——旋转法制造等效重力。
电影中的空间站被制造成哑铃的形状，两个圆环绕着连接轴旋转。人类生活区就位于圆环内部。这种设计的物理原理并不复杂——在旋转的参考系中，旋转的物体会受到一个向外的离心力，人如果头朝内脚朝外站立在圆环形舱内，受到的离心力和来自太空舱的支持力相平衡，这就和站在地面上时，重力与地面的支持力相平衡一样，简言之，旋转产生的离心力，起到了等效重力的作用。电影中飞往木星的飞船也有一个圆形的生活舱，而且同样采用了这种人工重力方案。
然而，到目前为止，人类发射过的航天器都还没有实现人工重力，国际空间站内的航天员一直生活在失重状态下。电影中通过“旋转法“人为制造重力的设想在现阶段还不可行是因为要产生足够大的离心力，需要较高的旋转角速度和较大的旋转半径，如果圆环的半径较小，人在绕圆环中心旋转时，脚部受到的离心力大于头部，血液就会不断向身体下方流，造成脑部缺血。不仅如此，人如果在圆环舱内行走，还会受到明显的科里奥利力的影响，走不出直线……基于这些原因，为太空“制造”重力的设想还未能实现。
移居月球
人类在1969年7月20日，也就是电影《2001太空漫游》上映一年后首次实现登月。尽管那时人们已经可以通过大型天文望远镜获得清晰的月表图像，但人们对于月球浅表和内部情况仍然知之甚少。然而，库布里克却为我们呈现了一个在今天看来仍然十分接近真实，甚至比真实更加迷人的月球图景。
在电影中，到2001年，人类已经在月球的克拉维斯陨石坑建立永久基地。从地球出发，通过空间站中转到月球的交通也变得十分便捷。虽然到今天这个设想仍未实现，但在月球建造基地这件事已成为人类太空探索的主要目标之一。我们知道克拉维斯陨石坑是月球正面第三大陨石坑，其直径约为233千米，深度约为4.9千米。在电影中，人类在克拉维斯基地修建了巨大的地表和地下建筑群，该基地是人类进行太空探索的前哨。那么，在月球建造基地具体有哪些好处呢？
