电影《星际穿越》已经下映很久了,但其中库珀与艾米莉亚等人驾驶飞船从巨浪星回到持久号轨道舱打开舱门后,那个神情呆滞胡子都白了的黑人科学家Romilly告诉他们已经过了23年了这段情节有几点疑惑不解。已知,因巨浪星Miller位于一个黑洞附近,在巨大引力的作用下,它周围的时空被扭曲拉伸,所以时间变化缓慢,1小时等于地球上7年。问题1:为什么引力扭曲拉伸时空后时间会变慢?我的理解。在三维空间宏观尺度下,物质的运动可以看做是模拟线性关系。而标准模型微观尺度下,粒子的运动则是量子化的,拥有一个最小单位,会从A处忽然消失,再在B处出现,整个位移过程可以看作为隐形跳跃式的,即量子化是一份一份的。假设时空未受到引力的作用下是一张各向均匀的二维网格,当一个质量足够大的物质存在于该网格某一处时,会使它周围的时空弯曲,进而拉伸时间维度,导致g1节点到g2节点之间的距离变长,量子沿箭头所指方向运动时相对于未弯曲拉伸的节点要走更远的路程,所以感觉上时间变慢了。具体如下图所示:引力不同于电磁力,不是电子相互牵拉的强作用力,而是任何具有质量的物质会使它周围的时空弯曲,进入该区域的其它物质在不考虑其它作用力的情况下,总是沿着该弯曲空间的测地线运动。这样在三维空间中,看上去物体在往地球的地心方向坠落。这就是引力,如下图所示:问题2:在不同参考系下时间的快慢是否与细胞代谢速度无关?回到上面库珀与艾米莉亚等人驾驶飞船从巨浪星回到持久号轨道舱后黑人科学家Romilly告诉他们已经过了23年这一幕。可以看到Romilly已经胡须发白老了很多,但库珀与艾米莉亚却依然还很年轻,未见又衰老迹象,说明他们之前才过了3个多小时。这里我的疑惑就是,是否库珀与艾米莉亚的寿命比Romilly要长23年,还是他们回到持久号轨道舱后和Romilly的寿命一样?问题3:为什么黑洞中完全闭合的空间时间是静止的?由于黑洞的超大质量,接近奇点的区域引力变得无限大,导致该区域的时空完全扭曲倒闭合状态,空间的曲率无限聚集到一个点上,时间维已不复存在,所以时间也就静止了。不知以上所述是否正确 (O_O)?