作者：AS-大雄?

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百度機(jī)器貓吧

【導(dǎo)】

作為一部科幻動(dòng)畫(huà)作品，哆啦A夢(mèng)中的很多概念和現(xiàn)象都涉及到了一些科學(xué)原理，可是由于考慮到其受眾的原因，作品里面不可能將一些過(guò)于艱深的科學(xué)原理拿出來(lái)闡述。

當(dāng)我們小時(shí)候看這部作品的時(shí)候，或許會(huì)被里面的一些五花八門(mén)的道具所吸引，或許會(huì)產(chǎn)生出發(fā)明這些道具的想法，這也是這部作品的魅力之一所在，就像歌詞里面唱的那樣，我們長(zhǎng)大之后，再回首來(lái)看這部作品之中所提到的一些概念和道具，可能我們只是一笑了之，不過(guò)只要我們仔細(xì)思考，部分事物和概念以及道具是可以用現(xiàn)有的一些知識(shí)進(jìn)行解釋的。當(dāng)然，對(duì)于一些看起來(lái)過(guò)于玄幻的奇思妙想，可能用現(xiàn)有的知識(shí)也并不能解釋。
某些道具或者事物所涉及到的一些概念，可能有些朋友一輩子也不會(huì)涉及到，但為什么還是想說(shuō)一說(shuō)呢，首先我相信科學(xué)本身是有趣的，這部作品中奇思妙想和科學(xué)的結(jié)合也是有意義的，其次也許也只是并不甘心做一名平凡的粉絲吧。

宇宙星辰是哆啦A夢(mèng)這部作品中所經(jīng)常提及的部分，這一部分也曾給予過(guò)我們無(wú)限的憧憬和遐想，這里也簡(jiǎn)單的和大家分享一下對(duì)于這些現(xiàn)象原理的想法。

一.09年劇場(chǎng)版-新大雄的宇宙開(kāi)拓史——不同的時(shí)間流速

在這部作品中，出現(xiàn)了一個(gè)概念，大雄他們所在的世界，也就是我們地球所處的地方時(shí)間流速和羅布爾他們星球（礦石星）的時(shí)間流速不相同。地球上的一小時(shí)等于礦石星的一天。對(duì)這個(gè)現(xiàn)象可以這樣解釋?zhuān)?/p>

一，地球相處于一個(gè)快速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而礦石星處于相對(duì)靜止的狀態(tài)。

二，地球處于一個(gè)大質(zhì)量天體的旁邊。三就是以上兩種情況的可能都存在。

第一個(gè)假設(shè)是地球處于一個(gè)高速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而礦石星處于一個(gè)相對(duì)靜止的狀態(tài)

為什么地球相對(duì)于礦石星處于一個(gè)快速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)地球上面的時(shí)間流速就比礦石星慢呢，這里可以使用愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論來(lái)進(jìn)行解釋。

首先，光速是不變的，我們無(wú)論是靜止，或者相對(duì)于光做任何運(yùn)動(dòng)，所測(cè)得的光速的數(shù)值都是一樣的。在這里可以舉一個(gè)并不是十分恰當(dāng)?shù)谋扔?，但是可以用這個(gè)比喻來(lái)說(shuō)明為什么時(shí)間是不一樣的。

首先假如我們地球以二分之一倍光速運(yùn)動(dòng)，礦石星靜止不動(dòng)看著地球走，并且此時(shí)地球上的人再向地球運(yùn)動(dòng)方向相同的方向發(fā)射出一道光束。

過(guò)了地球上的一秒之后，地球上的人觀察到這條光束走過(guò)了一光秒的距離，然而在礦石星上的人看來(lái)，這一秒的時(shí)間內(nèi)，地球走過(guò)了二分之一光秒的距離，而由于光速是不變的，所以在礦石星上的他們看來(lái)，地球人發(fā)射的這道光束也只走過(guò)了二分之一光秒的距離。
要想保證在礦石星上的人看這道光束走過(guò)的距離和地球人看的是相同的，都是一光秒，那么礦石星就得再等待一秒的時(shí)間。

也就是說(shuō)，由于光速不變?cè)砗偷厍蛱幱谝粋€(gè)高速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，所以觀察到的光束行走同一段距離所耗費(fèi)的時(shí)間并不是相同的。所以，這樣就可以解釋?zhuān)瑸槭裁吹厍蛏系臅r(shí)間過(guò)的要比礦石星上的時(shí)間要慢。

下一個(gè)假設(shè)的解釋是，地球處于一個(gè)大質(zhì)量天體的附近。

在這里首先要解釋一下萬(wàn)有引力是什么。在愛(ài)因斯坦之前，人們都認(rèn)為引力就是單純的力，事實(shí)上這個(gè)說(shuō)法其實(shí)是不全面的。愛(ài)因斯坦通過(guò)一些現(xiàn)象和猜想提出了一個(gè)大膽的結(jié)論，也就是廣義相對(duì)論里面的一個(gè)內(nèi)容。萬(wàn)有引力并不是一個(gè)力，而是時(shí)空彎曲所引起的一個(gè)幾何效應(yīng)。簡(jiǎn)單舉例就是由于太陽(yáng)的質(zhì)量讓他它周?chē)臅r(shí)空產(chǎn)生了彎曲，這種彎曲的時(shí)空讓地球圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，搞得好像確實(shí)是有引力存在的這個(gè)樣子。

同樣，假如地球附近存在一個(gè)超大質(zhì)量的天體，那么地球周?chē)臅r(shí)空會(huì)發(fā)生曲率很大的彎曲。這樣的時(shí)空可以看作是一個(gè)只能通往未來(lái)的時(shí)光機(jī)，因?yàn)閺澢臅r(shí)空可以讓在這個(gè)地方的人在四維時(shí)空（不是空間）上面超時(shí)間的近路。這就好比條條大道通羅馬，不過(guò)以同樣的速度行走，有的路可以更快到達(dá)，而有的路就得花費(fèi)相對(duì)比較長(zhǎng)的時(shí)間才能到達(dá)。

所以，我們就可以這樣進(jìn)行猜測(cè)，由于地球附近有一個(gè)大質(zhì)量的天體，讓其周?chē)臅r(shí)間慢了下來(lái)，于是也就導(dǎo)致了地球和礦石星兩個(gè)地方的時(shí)間流速不同。
總結(jié)起來(lái)，造成這種現(xiàn)象的原因可能是以上這兩個(gè)原因的其中之一，也可能是兩者同時(shí)都有出現(xiàn)。

二.1999年劇場(chǎng)版，大雄的宇宙漂流記——超大質(zhì)量黑洞

在這部作品中，出現(xiàn)了黑洞這個(gè)概念，與之相對(duì)應(yīng)的是動(dòng)畫(huà)中這一段所發(fā)生的事情是一行人在宇宙中航行，并逃離出了黑洞的引力范圍。小時(shí)候在看到這一段的時(shí)候內(nèi)心是極為震撼的，那個(gè)恐怖且神秘但又令人向往的天體也牢牢的刻印在了腦海之中。

這里值得注意的是，他們?cè)诰嚯x黑洞一光年之外就準(zhǔn)備逃離黑洞的引力范圍了。同時(shí)，在動(dòng)畫(huà)中，這個(gè)黑洞有著巨大的吸積盤(pán)，并且發(fā)射出射線。
如果要按照動(dòng)畫(huà)中這樣描述的話，這個(gè)黑洞應(yīng)該是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，可能是與星系核心以及類(lèi)星體相關(guān)。

現(xiàn)在我們所觀測(cè)到的最大的黑洞是TON618，質(zhì)量差不多是太陽(yáng)的600億倍，史瓦西半徑更是大到了1920億公里，而我們地球到太陽(yáng)的距離也就1.49億公里[1]（假如大雄他們?cè)谄呦δ翘彀堰@顆黑洞釣起來(lái)那不知道會(huì)出現(xiàn)什么樣恐怖的情景），像這種超大質(zhì)量黑洞的成因至今也沒(méi)有搞清楚，即使是恒星所形成的黑洞互相合并也不可能大的如此離譜。當(dāng)然學(xué)術(shù)上也有一些關(guān)于宇宙大爆炸之初和超大質(zhì)量黑洞之間關(guān)系的猜測(cè)。

也就像動(dòng)畫(huà)中所描繪的一樣，黑洞的巨大吸積盤(pán)發(fā)出了明亮的光芒，這里值得注意的是，動(dòng)畫(huà)中整個(gè)黑洞是一個(gè)二維的形象（當(dāng)然動(dòng)畫(huà)也肯定不可能過(guò)多的把精力放在這個(gè)上面，這樣處理也可以完美的表達(dá)出黑洞這個(gè)事物出來(lái)）。

我們的書(shū)籍以及一些插圖為了讓我們更好的所理解黑洞的形態(tài)，于是就畫(huà)出了類(lèi)似于一個(gè)洞這樣的插圖，毋庸置疑在二維平面上，一個(gè)洞確實(shí)就是這樣表達(dá)的。

但是在三維空間中，這樣的洞所表現(xiàn)出來(lái)的效果則是一個(gè)球體，球狀的“洞”。與此同時(shí)，這樣大質(zhì)量的黑洞一定也會(huì)極度的扭曲周?chē)臅r(shí)空，所以，被黑洞擋住的那一部分吸積盤(pán)所發(fā)出的光會(huì)從黑洞的相對(duì)的兩邊同時(shí)“拐彎”過(guò)來(lái)，于是我們看見(jiàn)的黑洞應(yīng)該還有一個(gè)明亮的環(huán)，并且就像哈哈鏡一樣，通過(guò)黑洞看遠(yuǎn)處的星星，可能也會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)處的星星變成一條條弧線這樣的現(xiàn)象，有些也可能會(huì)形成一個(gè)明亮的圈。所以效果可能就會(huì)像下面這張圖片所展示的那樣。

進(jìn)入黑洞的信息該如何出來(lái)，以確保信息不丟失。
在影片的結(jié)尾，反派被哆啦他們給發(fā)送到了黑洞里面去?？吹竭@里，也產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，到底是不是所有進(jìn)入黑洞的東西都完全不能出來(lái)了。這一點(diǎn)，在廣義相對(duì)論看來(lái)，事實(shí)的確該如此。然而從量子力學(xué)的角度來(lái)看，事情并不是這樣，因?yàn)榱孔恿W(xué)認(rèn)為，信息是守恒的，信息不會(huì)憑空的就丟失了。所以按照這條理論，進(jìn)入黑洞的信息必然會(huì)以某種形式再出來(lái)。這也就是所謂的“黑洞信息佯謬”。

在解釋這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，“霍金輻射”起到了十分重要的作用，由于宇宙的虛空中存在很多的正反粒子，這些粒子在不停的產(chǎn)生和湮滅，所以，但黑洞吸進(jìn)去一個(gè)反（正）粒子的時(shí)候，在我們看起來(lái)就像黑洞發(fā)射出了一個(gè)正（反）粒子一樣。這個(gè)現(xiàn)象也就是霍金輻射。
通過(guò)這個(gè)現(xiàn)象，可以解釋部分的信息丟失問(wèn)題，這是因?yàn)榛艚疠椛涞牧亢苌伲圆⒉荒苷f(shuō)明所有。

在今年的10月份，也就是霍金去世后的7個(gè)月，霍金的最后一篇論文發(fā)表了，標(biāo)題叫《黑洞熵和軟毛》，里面對(duì)這個(gè)問(wèn)題作出了一些解釋?zhuān)饕v的就是這些進(jìn)入黑洞信息會(huì)以一直特殊的形式保持并分布在黑洞的表面上，這樣也就阻止了進(jìn)入黑洞信息的丟失。[2]
不過(guò)，像這樣的猜測(cè)，以前有很多，以后也會(huì)很多，也正是這些想象和推測(cè)，才推動(dòng)著人類(lèi)的認(rèn)知往更深的地方一點(diǎn)一點(diǎn)邁進(jìn)。

也許是長(zhǎng)大之后覺(jué)得這部作品這里面的一些道具的想法很幼稚，完全是不合邏輯天馬行空的想象。
但同時(shí)我們以另一種眼光來(lái)看，想用現(xiàn)有的理論來(lái)推測(cè)出一個(gè)全新劃時(shí)代的理論是不可能的，新的理論相對(duì)于舊的理論并不是線性的，而是非線性的。

所以，在很多時(shí)候，奇思妙想和靈光乍現(xiàn)才是推動(dòng)我們真正進(jìn)步的關(guān)鍵，但是沒(méi)有知識(shí)所支撐的這些奇思妙想一定是空話，只有二者結(jié)合才能開(kāi)天辟地，實(shí)現(xiàn)從零到一。或許這也是這部作品想向我們傳達(dá)的精神之一。

參考文獻(xiàn)
[1].蒼穹吞噬者.黑洞大小比較（2018版）[Z].嗶哩嗶哩動(dòng)畫(huà),2018.
[2].袁嵐峰.霍金去世了，但為世界留下了他的“最后一課”|科技袁人[Z].知乎,風(fēng)云之聲,2018.