主题:【第十三届原创】电影《信条(TENET)》中的物理概念与检测

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应助达人团发表于:2020/09/17 19:22:02 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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1  背景

诺兰导演的新作《信条(TENET)》在国内上映已有一段时间。诺兰的电影以“烧脑”著称,这部电影也不例外,而且在“烧脑”程度和片长等方面都比之前的作品更上一层楼。我和一些朋友看完第一遍都表示有点,况且我们还都是理工科专业大学本科及以上学历的人群,如果是社会中的大众或者年轻人,恐怕更加不容易看懂

作为一名检测行业从业人员,除了关注到电影的剧情、大场面、音效、物理基本概念等方面,我还注意到电影里提到了不少关于检测检验的技术,跟大家一起分享,讨论讨论涉及到这些方面的内容是否专业、合理。

友情提醒:以下内容涉及部分内容剧透,如未观影且在意被剧透的请就此打住,关闭页面。个人认为,即使未看过,提前做点功课对于弄懂剧情利大于弊

2  物理基本概念

诺兰导演的几部电影都属于硬科幻电影,此部也不例外。据说,本影片的剧本的科学概念经诺贝尔物理学得主基普·索恩把关。那我们先来看一些基本概念吧。

2.1

熵是热力学中的一个物理量,它的物理意义为系统的混乱程度。混乱程度越大,熵的值越大;反之,混乱程度越小,熵的值越小。根据热力学第二定律,物质的熵只会越来越大(熵增原理),即只能从有序到无序,不能自发地从无序到有序(破镜不能重圆)。(严谨的描述为:热力学系统从一个平衡态到另一平衡态的过程中,其熵永不减少:若过程可逆,则熵不变;若不可逆,则熵增加。

根据现有理论和实际,熵只会增大或不变,不会减小,也不存在熵减态物体。影片创造性地提出熵减的状态,跟熵增相反。正常的物品(熵增态)经过改造(即下文所述经过“逆转门”),可变为熵减态的物品。电影中最常见的一个熵减态的物品就是子弹。正常的子弹是从枪里射出去的,而熵减的子弹是从墙体里回到弹夹中,类似的场景在影片中多次出现。被熵减态的子弹打中的话,会很严重,因为伤口无法愈合,反而会愈发溃烂。



2.2 逆时间

时间这个概念大家再熟悉不过,不用多解释。根据目前的理论,时间具有单向性,只能朝一个方向流动,我们把这个方向叫正向。电影中除了正时间,还有逆时间,即反向的时间。影片中有一个道具,我们称之为“逆转门”。人和物体经过逆转门后,变为熵减态,在逆时间中行动。正、反派争夺的更厉害的道具——“算法”(长得像钢铁“骨肉相连”)——更强大,可以让全世界的人和物都进入逆时间。



2.3 时间钳形攻势

这是电影中一个相当重要的概念。如果没弄懂这个概念,你可能根本不知道有些片段在讲什么。

在介绍时间钳形攻势之前,先说下钳形攻势。它是一种二战中被德军广泛使用的战术。简单地说,就是小支精锐部队绕到敌军的后方,前后夹击或从两翼进攻,像螃蟹的钳子一样把敌人夹死。而时间钳形攻势,是导演提出的概念,它不是在空间上,而是在时间上开展钳形攻势。一支正时间部队,一支逆时间部队,双方都在作战前获得对方提供的战场信息作为情报,相互掩护作战,在信息情报上碾压对手。如果对方没有使用时间钳形攻势战术,那这样的战斗可以说是降维打击,结果是毫无悬念的。没让我们失望,反派也有正、逆时间部队,这让情况变得复杂起来,所以这样的战斗才叫精彩。

展现时间钳形攻势最典型的一幕是电影快结束时红、蓝部队在斯塔克核爆点执行任务的那场戏。10分钟的任务,在5分钟时同时炸掉一栋敌方火力点大楼,于是这栋大楼始终是废墟,以确保红、蓝两支部队在10分钟任务全程不会遭到太猛烈的火力攻击。



3  检测检验技术

《信条》中出现了诸多有关检测检验技术的场景和剧情,虽然只有几句台词一笔带过,但是对剧情的推进都起到了关键作用。我们一起来盘点一下,如有遗漏,大家可回复讨论

3.1 合金分析

合金分析出现在主角去研究员劳拉那认识逆向子弹的对话中,他们想调查逆向子弹的来源,主角询问劳拉是否对子弹进行了合金分析。



合金分析就是通过科学仪器分析合金的化学元素、成分、含量等,通常采用的科学仪器为X射线荧光光谱仪(X-ray Fluorescence Spectrometer,XRF)。XRF利用的是高能量X射线或γ射线轰击材料时激发出的次级X射线,电子在轨道间跃迁释放出的次级X射线能量是固定的,将探测到的能量值与系统匹配即可分析出元素种类。除了元素的定性分析,还可以作定量和半定量分析。常规分析可识别出原子序数11(Na)-92(U)的元素,它的优点之一是该方法为非破坏性的、无损的。目前已经有手持式合金分析仪,方便携带,可在野外、现场等场景中使用。

除了XRF,另外一种检测方法,X射线能量色散谱(Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS),也可以实现类似的效果。EDS收集的信号也是次级X射线,但与XRF不同的是,EDS的激发源为电子束而不是X射线。通常可分析5B - 92U的元素。

通过对逆向子弹的合金分析,主角根据其特有的合金元素判断出它来自印度,于是剧情引出了印度的军火商。

3.2 画作鉴定

主角拿着一副名画去找女主角套近乎,女主角从事的是艺术品鉴定、拍卖相关的工作,表示要对画作进行鉴定才能给出其价值。



画作鉴定并不是一种具体的检测技术,而是根据应用来命名的。电影中提到了两种具体的检测技术,一个是显微镜,另一个是X射线。显微镜应该是指光学显微镜,也可能是电子显微镜,不过电镜测试需要样品导电,画作一般是不导电的,而导电处理会破坏、污损画作,所以电镜的可能性比较小。光学显微镜不必多说,社区的朋友应该都用过。至于X射线,可能性就比较多了,涉及X射线的科学仪器很多,我们姑且猜测一下。最大的可能性是上文提到的XRF,也有可能是X射线探伤机,大家觉得还有什么可能性可以回复讨论。

当然女主角并没有真正的用这些手段去鉴定这幅画,因为主角摊牌了,就是一副假画,毕竟只是用来接近女主角的,勾搭上女主角后,它的任务就完成了。

3.3 土壤分析

大BOSS扔给主角一根金条作为接下来任务的定金,主角故意没接住,让金条粘上了“时间舱”带来的土壤。主角让男二号拿样本去作土壤分析。



与画作鉴定类似,土壤分析也不是一种具体的检测技术,表示对土壤的成分、物理性质、化学性质等进行的定性、定量测定土壤是由固体、液体、气体三相共同组成的复杂的多相体系,所以完整的土壤分析涉及到的检测检验方法和技术非常多土壤常规化学分析包括土壤矿质全量、有机质含量、全氮量、有效养分含量、土壤酸碱度、阳离子交换量和交换性盐基组成等项目,常见的物理分析有:土壤含水量、土水势、饱和非饱和导水度、水分常数、土壤渗漏速度、土壤机械组成、土壤比重和土壤容重、土壤孔隙度、土壤结构和微团聚体、土壤结持度、土壤膨胀与收缩、土壤空气组成和呼吸强度、土壤温度和导热率、土壤机械强度、土壤承载量和应力分布以及土壤电磁性等项目太多,我们不是内行就不展开讲了。

另外单独讲一个放射性检测。放射性通常指电离辐射,电离辐射是指波长短、频率高、能量高的射线。电离辐射对生物的伤害很大,与之相对应的非电离辐射伤害比较小。影片中通过逆转门的物品通常是有放射性的,所以为了安全角色在接触这些物品时都戴了防辐射手套或穿防护服。

可能根据分析出土壤样本的化学成分、矿物质等,男二号推测土壤来自欧洲北部、亚洲,并指出土壤有放射性。之后,结合前面和后面的情报信息,主角分析出了电影最后一幕场景核爆的地点,一行人赶往此处开展任务。

影片设定

电影中有一些重要的设定,跟大家探讨一下,对于理解剧情有很大的帮助。

4.1 穿越

与常见的穿越题材作品中“嗖”的一下就到了设定的时间点不同,《信条》的人物需要在逆时间中一天、天地度过,直到回到想去的时间点。举个例子,人在21号进入逆转门,如果他想回到14号,那么他需要在逆时间中生活7天。

另外,正时间的人经过一次逆转门,进入逆时间,如果再经过一次逆转门,又会回到正时间。简单来说,就是“负负得正”。接着刚才的例子,他只要在14号再经过一次逆转门,就回到正时间了,此时他的“明天就是15号,而不是13号。

4.2 祖父悖论

祖父悖论是一种时间旅行的悖论,情景如下:

假如你回到过去,在自己父亲出生前把自己的祖父母杀死,但此举动会产生一矛盾的情况:你回到过去杀了你年轻的祖父,祖父死了就没有父亲,没有父亲也不会有你,那么是谁杀了祖父呢?

通常的解释是平行宇宙,物理学家认为,也许世界是由无数个平行宇宙组成的,而当某人回到过去杀你的祖父母时,此人杀的其实是另一个宇宙的人(或者你的这个举动也可以创造一个新的平行宇宙),而此人的“祖父”或“祖母”的死只会使那个平行宇宙的此人不再存在,而这个平行宇宙的此人则平安无事。但男二号表示如果考虑平行宇宙,故事就说不清了。也就是说,导演不打算考虑平行宇宙的事。显然,反派想干的事情,正是杀死人类的祖先,并且认为这是正确的、没有不良后果的。

导演没有提出如何解释/解决祖父悖论,只是不断地强调“发生过的事情就是发生了(Whats happened,is happened)”。好像我们什么也改变不了,有点宿命论的感觉,导演借男二号之口说出“这是对这个世界运作的信念,而不是袖手旁观的借口”,这不叫“宿命(Fete)”叫“现实(Reality)”。电影对现在的因果论是一个巨大的挑战,很多涉及到穿越的事情都互为因果关系。个人理解,电影中的现实是现在和未来穿越回现在的人和事共同作用的结果。

4.3 时间线

下图为电影主视角的时间线,结合这张图去看剧情,应该会更加容易看懂电影。



5  结语

这部电影完整地算我一共看了三次,前两次在电脑上看的,第三次在电影院看的。第一遍感觉信息量太大,大致看懂了,但很多要素没捕捉到;第二遍基本上完全看懂了,再经过几天的思考,很多疑问想通了;第三遍主要是去电影院感受高清的画质和震撼的音效,回味精彩的剧情,为电影贡献票房(总不能白嫖吧~)。为了写这篇文章,又断断续续地看了一些其中的片段。

完全看懂电影才明白,剧情中充斥着大量的时间钳形攻势,事实上整部电影就是一个时间钳形攻势,但它只展现了一半,另一半靠大家去想象。主角和男二号都有各自的使命,男二号的使命就是引导和保护这个时间的主角最让我感慨的地方在于,电影的末尾男二号明知自己的生命结束在逆时间里,仍然乐观地赴死。他是从未来回来的人,不知在逆时间生活了多少年才回到了现在,为了完成自己的使命牺牲在现在,多多少少有些宿命的悲凉。主角与男二号的友情是电影为数不多的感情戏。至于主角的使命,我们可以推测出来,就是在未来成立信条”组织,找到男二号,告诉他已经发生的事情,让他进入逆时间回到故事的起点去找什么都还不知道的主角。简单来说,就是把现在的“坑”填上。

一句话总结一切已经发生的,将一定会发生,并且一定发生了Everything that has happened will happen, and will always have happened




说明:最后一张图片为原创,其他电影截图来自豆瓣网,侵删。
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原文由 chun29(chun29) 发表:电影还没看过,先提前做做功课。
想看的话最好提前做做功课??
检测老菜鸟
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原文由检测老菜鸟(v3295053)发表:不错哦                 
谢谢捧场!就是没多少人回复??