高司令為什么不給離心機配平啊！《挽救計劃》哪里瞎編，哪里科學？

劇透預警

本文是上周上映的科幻電影《挽救計劃》的評論音軌，可以幫助你理解電影中未能展開的科學細節，當然也會順便對電影和原著中不夠科學之處加以拆（吐）解（槽）。

如果你還沒有看過電影，強烈建議完成觀影再閱讀。如果讀完還覺得不過癮，歡迎掃碼收聽《果殼時間》和《自然選擇NaturalSelection》聯合制作的播客節目，盡管這個故事有這樣那樣的不足，我們依然非常愛它↓

電影的大前提在預告片里都劇透完了，這里說一下也應該沒啥：一種謎之外星微生物“噬星體”感染了太陽，吸收了陽光的能量，令陽光亮度變暗。這會導致地球溫度急劇降低，引發大滅絕和文明崩潰，于是地球人只好派出宇宙飛船，去外太空尋找拯救太陽的辦法。被派的人，自然是高司令。

按照設定，背景中的紅色光是噬星體移動時發出的紅外光，電影中處理成了肉眼可見的效果 | 官方劇照

于是電影一開場，就是高司令獨自一人在飛船里醒來，并且好像什么都不記得，簡直就像被外星人綁架的野蠻人；不過這個階段很快就結束了。

剛剛醒來的主角格雷斯（瑞恩·高斯林“高司令”飾演）| 官方劇照

相比之下，原書花了三四章的篇幅來講述他如何回憶起自己的身份、推理出自己的處境。作者在這里耍了不少小聰明，比如主角看到一架梯子第一反應是10英尺，于是推斷出自己大概是英國人、美國人或者加拿大人，因為他們日常用英制單位。再比如主角觀測了飛船艙外的恒星，發現恒星自轉一圈的時間有問題，從而推測出這里不是太陽系而是外星。

這一段奠定了全書的基調：這是一本解謎游戲小說。

所以拯救地球這么大的任務為什么只有他一個人？其實飛船里還有另外兩人，但他們都死透了。為啥死了呢？不管是電影還是書都沒有完全講清楚，反正是休眠的時候出了某個未知意外。

在科幻小說的傳統里，休眠一般是為了解決太空旅行過于漫長、人類活不到終點的問題，一睡幾百上千年。但挽救計劃不是普通的太空旅行，真要睡那么久的話人類就沒了。實際上這段旅途全程只有12光年，在相對論的鐘慢效應下，經歷的主觀時間不過四年左右，肯定不會老死的。

那么到底為什么要休眠呢？小說中講，飛船太狹小了，三名船員在這里不可能生活四年，最后要么打得你死我活、要么抑郁自殺，并舉出了一個70年代的蘇聯模擬實驗為例子，說這實驗到94天的時候因為鬧到要殺人了所以不得不停止。恕我孤陋寡聞，我沒有找到這個實驗的資料，實際上大部分宇航員長期隔離實驗都是相對成功的，出事的案例很少。（1998-1999年間俄羅斯的一場實驗中出現了斗毆和性侵，是公開案例里最惡劣的一次，但首先你一個俄羅斯實驗就不應該給他們提供酒精吧！）宇航員的心理篩查當然也是個有點坑的事情，但有那么多的實驗在前，怎么想都應該比這個缺乏測試的休眠裝置更可靠。

按照設定，主角最終能夠上飛船的條件之一是他具有“抗昏迷基因” | 預告片截圖

只不過，如果三人真的在途中搞出自相殘殺來，就顯得這些宇航員太差勁；而如果三人都活著抵達目的地，任務想必能輕松完成，不會遇到這么多困難，故事也就沒法編下去。而且如果沒有休眠的特殊要求的話，主角根本就沒有上飛船的資格。想來作者就是在這些來自敘事層面的壓力下，昧著良心編造了一個實驗，強行設定為必須休眠了。

高司令剛醒來的時候，飛船是有重力的，這是因為飛船在進行長時間的持續減速，等價產生的重力。等到飛船終于抵達目標的時候，不再減速，也就失重了。在小說里主角通過實際測量判斷出來這個重力大小不對，自己不在地球上，電影略去了這一情節。

為何會有這么長時間的持續減速呢？太空中幾乎沒有阻力，地球載具的踩油門——最高速度巡航——剎車的駕駛邏輯就不再適用了。如果想要盡快抵達目標，標準的做法是在旅途的前半段一直加速，后半段一直減速。這意味著后半程飛船應該是屁股向前飛，這個細節電影里沒有展現。作者的上一部小說改電影《火星救援》里也把這個事情搞錯了。

順便說，因為飛船的形狀是長條的，所以減速過程中重力應該朝向船尾，船員體感應該是在一口長長的豎井里爬梯子上下。主角剛醒來的時候是爬梯子的，但很快就走到了水平方向的長走廊里，這或者是疏忽，或者是為了視覺效果而故意改的。

電影開頭主角向上爬梯子 | 預告片截圖

失重當然會導致沒固定的物體亂飛，但更大的問題是影響科學儀器的運作。為此，小說里的飛船設計了一套復雜的裝置，能把實驗室給伸出去，拴在纜索的末端旋轉，產生離心重力。（雖然中學教科書會說離心力是個虛擬的力，但在相對論框架下它和真正的重力是等價的。）這和實驗室離心機原理相同，實際上影片里還出現了離心機的鏡頭——但沒有配平，兩份樣品都擺在了同一側。雖說現在有一些小型高級離心機有了自動配平功能，用內置的元件進行補償，但不配平終究不是好習慣，大型離心機要是出了配平事故是有可能死人的。

理論上飛船重力可以靠直接旋轉整個船體來實現，但是船體長度有限、寬度更小，要產生足夠重力很困難，而且長軸旋轉會影響引擎的噴射方向。所以小說里的解法雖然增加了船體復雜度，還是很有道理的。

飛船切換到離心機模式時，需要讓上下兩部分分開，乘員艙部分旋轉180度 | 《挽救計劃》圖書

電影對離心重力的處理有點混亂。當外星飛船和人類飛船對接的時候，外星飛船先是整體旋轉，人類飛船也跟上，從而在走廊里產生了重力，這好像是放棄了纜索設定。可是在片子后期的那個災難場景里，纜索分離式旋轉又毫無預兆地自己冒了出來。這恐怕是后期剪輯中的反復而導致的。

哦對，本片有正統的如假包換外星人。外星人有五條肢體，奇數肢體的外星人也算是近年來的常見設定了，可惜這設定沒起到什么實際作用。小說里的外星人是穿衣服的，但電影里直接就讓它的石頭表面暴露在外了，只有慶祝的時候才掛了一堆項鏈一樣的東西。因為這些石頭，主角給它起名為“Rocky”，中譯“洛基”其實不太合適，毫無必要地和某北歐神靈相混了。

洛基高清正面照 | 官方劇照

洛基生活在高壓氨氣環境里，所以送來的小圓筒里一點氨氣都能把主角嗆得咳嗽連連。反過來也類似，人類的氧氣對它們是幾乎致命的。氨氣是還原性氣體，而氧氣顧名思義是氧化性氣體，化學性質相反。洛基的體溫又很高，暴露在外的分子遇到氧氣，確實很有可能會發生相當劇烈的氧化還原反應。電影里洛基被迫進入氧氣環境時渾身冒黑煙，想來就是體內的碳之類的成分燒起來了。

高司令和洛基互相學習語言的一段過于順利了，好像只是對了一下詞匯表就完事兒。其實學語言的真正難題在語法結構，但這要講明白就太難了，連《降臨》這種把學語言當核心情節的電影，也只能說是差強人意。小說里補充了一個設定說洛基有近乎完美的聲波記憶力而主角擁有地球上最好的音頻分析軟件，給糊弄了過去。

格雷斯靠一種波形分析軟件理解洛基的語言 | 預告片截圖

之所以洛基對聲波敏感，是因為他沒有視覺，全靠回聲定位。小說里講這是因為洛基的行星波江40Ab氣壓很高，地表一片漆黑。（這安排是個彩蛋，波江40A是《星際迷航》中瓦肯人的母星。）但是按照作者的設定算一下，會發現它們的真實氣壓不過地球的10倍左右，而陽光亮度又是地球的7倍，無論如何不應該到全黑的程度。只能認為這是作者為了讓外星人盡可能和地球人不同而強加的設定。

但很可惜的是，這個設定在劇情中起的作用微乎其微。洛基真正的貢獻是（外星）人形3D打印機：他擁有一種叫氙巖的超材料，什么形狀都能給你做出來，還都擁有完美的力學性能。小說里講洛基是飛船上的工程師（engineer），但是電影給改成了機械師（mechanic），或許是因為他做的全都是動手的活兒而沒搞什么規劃和設計。

那么雙方互通有無，合力解決真正的大問題，那就是能吃太陽的外星超生物“噬星體”。說它是超生物毫不夸張，因為它能完美吸收照上來的全波段電磁輻射，全都轉化成中微子存到體內，溫度一丁點都不會變。要用的時候再讓中微子對撞湮滅釋放能量。這可是中微子，是視地球如無物的中微子，如何能被你存儲起來？而且所有電磁輻射全部吸收真的不違反熱力學第二定律嗎？但要是沒這東西，整個故事從一開始就不會發生，也就沒辦法了。作者在書里很老實地承認了它“違反了所有已知的物理定律”，相當于這宇宙里的米諾夫斯基粒子。

太陽被噬星體“感染”而變暗 | 預告片截圖

但從推動劇情的角度來說，這設定相當不錯。第一，它的超級儲能放能本領讓它能跨越星際空間感染太陽，也能讓它成為人類飛船的燃料，實現近光速飛行。第二，它能吸收電磁輻射，意味著人類不能簡單地遇事不決丟核彈，只能去找特殊的針對性方案。第三，它的吸收輻射能力可以作為飛船的輻射屏障，保護宇航員免受宇宙射線傷害——但話說回來，宇宙射線也沒有那么強，遠不到一擊必殺的程度。反正這項任務只是四年的單程票，結束的時候讓微型飛船帶著全部資料回家，然后全員自殺；就算射線增加個幾倍的癌癥風險，多半也等不到發病的時候。

話說為什么不能讓宇航員活著回家呢？因為燃料不足。太空航行的最大難題是需要的燃料太多，燃料質量遠遠超過其他部分的質量。小說設定的飛船本體只有大約10萬千克，裝載了20倍也即200萬千克噬星體，飛到12光年外的恒星剛好用完。假設要宇航員原路返航，那就意味著飛到目的地時還得剩下200萬千克燃料，也就是說出發的時候需要運送的載荷從10萬千克變成了210萬千克，再乘以20就是需要4200萬千克的額外燃料，總計4400千克燃料。這實在是太多了。

順便說，20倍這個數字是作者計算出來的，但莫名其妙地算錯了，恐怕是代入公式的時候出了岔子。實際上正確計算的話這個數值應該是400倍。

還好，洛基把自己飛船上的燃料分給了高司令，讓他不用自殺。洛基為何會有額外的燃料呢？因為他們不懂相對論，算錯了，所以帶多了。

所以消滅噬星體為何要萬里迢迢來這個12光年之外的天倉五（鯨魚座τ）呢？因為附近的恒星都在過去幾十年里變暗了，只有這一顆恒星沒有。鯨魚座τ在地球上看很暗，并不引人注意，也沒有俗名。但它離太陽近，大小適中，又不是雙星，搞不出什么三體問題幺蛾子，所以長年以來都是科幻作品喜愛的外星人設定地點。

附近的恒星都被噬星體影響，只有鯨魚座τ（Tau Ceti）亮度如常 | 預告片截圖

噬星體之所以沒有在鯨魚座τ泛濫，是因為這里有它的天敵“τ星蟲”。噬星體雖然可以從陽光獲得無限的能量，但它還是碳基生物，要繁殖就需要碳、氫、氧。雖然一般的恒星也有這些元素，但按照設定，噬星體還是需要從行星表面獲取它們，主要是吸收二氧化碳。而當它們遷徙到行星表面的時候，天敵就會出馬把它們吃掉，限制了噬星體數量，也就挽救了恒星的亮度。

但是這意味著噬星體必然在這里有漫長的歷史，才可能有其天敵演化出來。小說里講了噬星體在鯨魚座τ誕生，作者后來追加說附近所有星系的生命最初都起源于鯨魚座τ，之后再擴散到地球等處。這就帶來了一個奇怪問題：噬星體既然在鯨魚座τ這里生活了那么久，為何直到幾十年前才感染附近星區，直到現在才感染太陽？之前的40億年里它都在干啥？當然，要是它早就感染太陽的話，那地球生命就會適應著較暗的太陽演化出來，就不會覺得噬星體是什么問題了。

再仔細一想，這等于說一顆恒星沒有變暗其實有三種可能：其一是它附近沒有二氧化碳來源，其二是它很早以前就已經變暗完成了，其三才是它上面有克制噬星體的辦法。假如主角千辛萬苦飛到鯨魚座τ，發現這里只不過是缺少二氧化碳而已，那人類就完蛋咯。

經過一番動作戲，高司令成功捕獲了τ星蟲的樣本。他的艙外活動服是紅色的，這應該是電影視覺效果的需求。現實中的艙外服基本都是白色的，視覺上容易辨認，也能反射陽光，不會過熱。太空雖然給人以很冷的感覺，但因為沒有空氣，無法傳導和對流，散熱才是真正的問題。

捕獲τ星蟲的地點是鯨魚座τ的一顆綠色美麗行星，格雷斯和洛基為它取名“艾德里安” | 官方劇照

可惜，他的這番操作導致了船艙外側破損，船體旋轉失控，差點害死了他自己和洛基。這個災難和《火星救援》里那場爆炸類似，原書有詳細解釋，但電影覺得太復雜把解釋跳過了。所以這里咱們也代為講解一下：

主角的飛船不是為進入大氣層設計的，但τ星蟲只能生活在大氣層里，所以為了捕獲樣本，要貼著邊飛行。電影里能看到在飛船身后一定距離有一團紅光，那是飛船引擎噴射打到了行星大氣層頂端，加熱大氣層而發光。實際上大氣層頂端當然沒有明確的邊界，紅光應該是彌散的超巨大一團，不過視效嘛這么設計可以理解。

被加熱的大氣發光會照到飛船上，導致船體溫度升高。船殼內側有一層噬星體用于隔絕輻射和冷卻，所以主角滿心以為反正噬星體是恒溫的，不怕加熱，但是他忘記了熱量的傳播需要時間（不得不說這是一個很弱智的錯誤），在被噬星體吸收之前就融化了船殼。一旦船殼破損，燃料艙里的噬星體感知到行星上的二氧化碳，噴涌而出，反沖力讓飛船高速旋轉，產生的離心重力使得高司令動彈不得。

但主角犯的這個錯誤也暴露出了噬星體設定的一個小漏洞：熱量傳播到噬星體內部同樣應該需要時間。噬星體是傳統細胞，有細胞膜，細胞膜再薄也有厚度，只要外界溫度或者輻射夠高，應該也能在能量轉化完成之前把膜干掉才對，而不該是無敵的。

τ星蟲的戲份在電影里大幅簡化了。原書中主角發現τ星蟲無法在有氮氣的環境里生存，意味著無法放它們去金星自行繁殖、吃掉噬星體。解決的辦法是人工選擇：把τ星蟲放進微量氮氣的環境里，逐漸增加氮氣含量，篩選出對氮氣有抗性的個體。這個原理是沒問題，但過程進行得實在太順利、太平滑了——突變是隨機的而非定向的，τ星蟲并不會因為遇到了氮氣就開始朝抗氮的方向努力前進。現實中細菌是因為有極其巨大的總量才能撞到罕見的突變，產生抗藥性，小說里的τ星蟲數量實在太少了，照理說最大的可能是一碰氮氣就全軍覆沒才對。只能說主角光環就是厲害。

但這主角光環很快就干了一件更厲害的事情：教會了τ星蟲從氙巖分子的間隙里鉆過去，然后逃跑的τ星蟲把當作燃料的噬星體吃掉了，導致洛基被困在了太空中回不了家。這實在有點離譜，氣體都穿不透的氙巖，細胞如何能穿透？我覺得作者有一種生命萬能論的傾向，似乎只要涉及外星生命的地方就可以瞎設定。

洛基在地球飛船上時，需要待在氙巖制作的隔離房間里才能不受地球環境的影響 | 官方劇照

于是主角損失了一點燃料，但洛基的燃料全沒了。怎么辦呢？高司令的辦法是，按照最初的計劃把微型飛船帶著τ星蟲和使用說明書送回地球，自己開著飛船接上洛基，帶他回母星波江b，洛基的飛船就扔掉不要了。為什么不是讓微型飛船去波江b，主角帶洛基回地球呢？因為微型飛船結構簡單，導航能力欠缺，設定是要飛到地球附近之后接收地球無線電波引導才能降落的。要是發去波江b的話，外星人沒辦法引導它。

最后高司令定居在了波江b，住在了專門為他建造的生物穹頂里。這一段出現了波江b的全景，能明顯看到大片藍色海洋和島嶼，這證明波江b的大氣確實是透明的。但接下來生物穹頂的鏡頭里，穹頂上方是黑的，由燈光照亮地面，這就又說不通了。對此我有一計，那就是設定波江b其實是被太陽潮汐鎖定了，有一半永遠沒有光照，而洛基他們是在這黑暗的一半演化出來的。

電影中一閃而過的波江b全景 | 官方劇照

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作者：fangorn

編輯：odette

封面圖來源：《挽救計劃》官方劇照

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