《火星救援》作者再创佳作！《挽救计划》星际漂流，科学依据何在？

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翻译：林晓峰

校对：陈思源

审阅：李文轩

美编：王梦琪

后台：张子涵

原文链接：https://phys.org/news/2026-03-hail-mary-hard-science-astrophysicist.html

来源: Jonathan Olley/Amazon Content Services

身为一名痴迷于宇宙奥秘的天体物理学者，我的日常总是被浩瀚星空的种种奇迹所填满。这也让我在观赏那些以宇宙探索为主题的科幻作品时，自然而然地成为了一位颇为苛刻的观众。

然而，当我最近有幸提前观看了安迪·威尔2021年力作《挽救计划》（Project Hail Mary）的电影版预映，漫步在归途的街道上，我的眼眶不禁湿润了。电影团队不仅完美捕捉了原著的精髓，更在科学细节的呈现上做到了极致的严谨与精准。

故事的主角是由瑞恩·高斯林（Ryan Gosling）精彩演绎的莱兰·格雷斯。他从昏迷中苏醒，发现自己不仅失去了记忆，更对身处一艘距离地球11.9光年之遥的宇宙飞船感到困惑。随着记忆的碎片逐渐拼凑，一个惊人的真相浮出水面：太阳正在走向衰亡，而他，竟是人类最后的希望之光。

那么，这部电影中究竟蕴含了哪些真实的科学原理，又有哪些是引人入胜的科幻想象？据悉，该片已正式登陆澳大利亚和新西兰的各大影院。

太阳的垂暮之年

在《挽救计划》的宏大叙事中，太阳正逐渐走向枯竭，而这一切的元凶竟是一种已蔓延至银河系我们所在区域的外星生物。

那么，生物真的能够跨越恒星系统，实现星际旅行吗？在一些前沿科学家的眼中，这并非不可能。这一理论被称为“胚种论”（Panspermia），尽管目前尚缺乏确凿证据，但它绝非空穴来风。

我们深知，恒星系统间的物质交换是可能的——毕竟，我们已经观测到了至少三个“星际访客”闯入并穿越了我们的太阳系。如果生命体能够在严酷的太空环境中存活，并寄居在这些流浪的岩石天体上，那么生命的星际传播或许真的存在。

当然，这种生命形式很可能只是极为简单的初级生物。至于电影中的核心角色——“噬星体”（astrophage），其运作机制和行为模式，则完全属于科幻的瑰丽想象了。

宇宙的浩瀚无垠

对于人类而言，星际旅行似乎是一个遥不可及的梦想。

在我们的银河系中，恒星数量超过4000亿颗，但其中仅有约100颗位于地球方圆20光年的范围内。

《挽救计划》将目光投向了其中一颗名为“天仓五”（Tau Ceti）的恒星，它距离我们11.9光年之遥。

如果我们乘坐历史上速度最快的载人航天器——阿波罗10号指令舱，以超过每小时39,900公里的惊人速度飞向这颗恒星，也需要耗费整整32万年的时间。但在“太阳即将毁灭”的紧迫背景下，我们显然无法等待如此漫长。那么，《挽救计划》又是如何破解这一难题的呢？

狭义相对论成为了关键。

狭义相对论，这一现代物理学中最具革命性的理论之一，由阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出，揭示了质量与能量的本质等价性。而它最为人所熟知的，莫过于那个著名的公式：“E = mc²”。

爱因斯坦通过数学推导得出的结论，以及后来我们通过观测所证实的真理是：一个物体移动的速度越接近光速，它在自身参考系中所经历的时间流逝就越慢。

这被称为“洛伦兹变换”（Lorentz transformation）——它允许我们计算出在另一个参考系（如以接近光速飞行时）中所经历的时间与我们自身参考系之间的差异。

电影并未在此强行灌输物理知识，而是巧妙地运用视觉线索——包括格雷斯在白板上推导出的严谨数学公式，来直观地展示这种时间的变化。

格雷斯推算出的结果是：由于飞船以极高的速度飞行，在时间膨胀效应的影响下，他实际上只昏迷了四年。从科学角度来看，这一设定简直精准得令人叹为观止。

外星生命的神秘面纱

在拯救地球的征途中，格雷斯邂逅了另一位同样在努力拯救家园的生命体——“76号”（Rocky）。

我们（至少我们这些天文学家）坚信，外星生命一定存在于宇宙的某个角落。这种信念并非源于“麦田怪圈”或不明飞行物（UFO）的神秘现象，而是基于纯粹的统计概率。

据估计，仅在我们的银河系内，就至少有1000亿颗行星。既然生命能在地球上诞生、演化并繁衍生息，那么天文学家们就有充分的理由相信，同样的故事也会在其他星系中上演。

我们之所以如此有信心，很大程度上源于我们对已知生命“基本构成”的深入认知。地球上所有的生命都是碳基的。但如果我们将生命的构成进一步拆解，就会发现一个核心元素：氨基酸。这些有机化合物，正是我们DNA的基石。

最令人兴奋的是，我们已经在太空中发现了这些物质。通过对小行星样本和坠落陨石的深入分析，科学家们已经证实：地球生命所需的许多氨基酸，在太阳系的其他天体上同样存在。

探寻外星地球的踪迹

电影带给观众最震撼的视觉体验，莫过于让我们亲眼目睹了其他星球可能的壮丽景象。

在安迪·威尔创作这部小说时，科学界的共识是：在“天仓五”（Tau Ceti）以及我们新朋友——“76号”的母星“波江座40A”（40 Eridani A）周围，极有可能存在着外星世界。

然而，随着近年来科学的飞速发展，最新数据表明，至少我们此前探测到的行星信号，极有可能都属于“虚假信号”。

因此，就目前而言，“76号”的故乡或许并不存在——但千万个其他的异世界确实真实存在。截至2026年3月，天文学家已经确认了6,100颗系外行星。这些存在于太阳系之外、环绕遥远恒星运行的世界，既有像地球一样的岩石行星，也有巨大的气态巨行星。

在这场拯救恒星的惊险冒险中，格雷斯和“76号”必须探索的一处地点，是环绕“天仓五”运行的一颗理论存在的行星。在这里，我们能看到令人叹为观止的翠绿与火红交织的景观，以及大气层中气团混合形成的独特涡旋。

这不禁让人联想到我们太阳系中的气态巨行星——木星。

《挽救计划》不仅仅是一部拥有绝美视觉效果的史诗级冒险电影。它更是一个深刻的启示，提醒着我们——家园是何其珍贵，而科学对于人类文明的存续又是何等至关重要。

责任编辑：周明辉

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