[教育补习] IB老师怎么看科幻电影

　　自上映以来，《星际探索》这部电影就引发了大家的广泛讨论，评分非常两极分化。一部分观众认为这部电影画面唯美，特效炫酷，很好地呈现了人性中的孤独感和对外星文明的探索。而另一部分观众则认为这部电影枯燥无聊，漏洞百出，充满了荒谬的不符合科学设定的情节。IMDb、烂番茄和豆瓣的评分也可以看出大家对这部电影的评论参差不齐，专业评委给出了很高的评价，而普通观众则普遍不太买账。

　　这部电影主要讲述了“电涌”灾难袭来，危害波及整个太阳系，而源头则是来自海王星的反物质。主人公罗伊（布拉德皮特饰）被派去解决这个问题，在任务执行的过程中罗伊得知这次“电涌”事故和自己的父亲有关，在经历艰难险阻之后，最终罗伊在位于太阳系边际的海王星找到自己失踪了16年的父亲的故事。罗伊的任务一共经历了四个阶段：地球、月球、火星、海王星，影片也展现了大量太阳系的画面。

　　有人说如果拿《星际探索》和《地心引力》这样的硬科幻电影相比，必然会感到失望。但是《星际探索》真的这么糟糕吗？我认为导演格雷还是非常注重场景还原，力求使多数场景符合科学规律，而且还特意聘请NASA的资深工程师作为影片的顾问。虽然有些时候为了故事的完整性和情绪的表达牺牲了一部分科学真实性，但总体而言，《星际探索》基本呈现了一个真实的太空场景，下面北京新东方李老师从一个IB理科教师的视角来分析一下电影中的一些科幻场景所包含的科学知识，了解了这些知识再看电影相信你会有新的感受。

　　来自海王星的“电涌”

　　罗伊的父亲也是一位著名的宇航员，痴迷于寻找外星智慧，16年前和其他同事一起来到太阳系的边缘海王星执行“利马计划”探寻外星文明。搜寻无果之后其他同事决定返回地球，但罗伊父亲作为利马计划的负责人坚持继续搜寻，与其他宇航员发生了冲突，打斗过程中造成了飞船上的反物质能量源泄漏，反物质粒子传播到地球，引发了“电涌”。“电涌”所到之处，会破坏通讯系统并造成大规模的停电。反物质是正常物质的反状态，比如正电子、负质子都是反物质粒子，它们与电子和质子的电量相等，电性相反。当正反物质相遇时，双方会互相湮灭抵消，同时释放出大量能量。从理论上说，不到500克的反物质的破坏力超过地球上最大的氢弹。反物质要从海王星穿越到地球，中间会遇到无数的正常物质，从科学来看，利马的反物质引擎恐怕难以引起如此规模的灾难。

　　超快速的仙人座号

　　目前从地球发射的速度最快的宇宙飞船来自美国宇航局的新地平线任务，它的速度是每小时5.8万千米。地球和火星距离最近时为5460万千米，在这样的条件下从地球到火星也需要39天。然而实际情况要更加复杂，宇宙飞船在现有条件下并不是按直线飞行，而是要不断转换轨道最终达到火星（见图）。在电影中，罗伊乘坐的仙人座号从月球到火星只用了19天，从火星到海王星也只用了79天，大大超过了现有飞行器的速度，应该是用了更先进的动力推进系统，比如是让速度达到光速十分之一的离子发动机。

　　月球上的资源争夺

　　在未来，各国之间的资源争夺从地球延伸到了月球。月球虽然曾经是地球的一部分，但一些资源的丰度却远远超过地球，比如氦3。地球上的氦大多数以氦4的形式存在，氦3则十分稀少，地球上的总量大约为0.5吨，而月球上有几百万吨。氦3和氘进行核聚变反应可以发电，这种聚变不产生中子，安全性高易于控制，比目前利用氘和氘的聚变反应具有更大的优势。除此之外，月球上的钛、铁、稀土元素也比地球上更加丰富。

　　蓝色的太阳

　　从火星看到的太阳是蓝色的，大小是地球上的三分之二。这是因为火星的大气层96%都是二氧化碳，太阳光照射到火星时，波长较长的红色光会被大气层吸收，只有波长较短的蓝色光能穿过火星的大气层。在电影中，导演也注意到了这一点，还原了真实的火星上的太阳。

　　超重与失重

　　在仙人座号火箭升空的时候，罗伊潜进了火箭内部，这时里面的其他飞行员却都处于失重状态。当物体对接触面的压力大于物体的重力时，物体处于超重状态，加速度方向向上；当物体对接触面的压力小于物体重力时，物体处于失重状态，加速度方向向下。火箭升空时具有向上的加速度，宇航员会受到4-7个g的超重压力，此时应该会被压在座位上难以起身，而不是需要抓着墙上把手飘来飘去的失重状态。这里导演是为了剧情需要而牺牲了一部分真实性。

　　通过以上几点分析，《星际探索》这部科幻电影在科学方面还是比较严谨的，虽有一些不合理的地方，但也是为了剧情服务。对于学习IB课程的学生，不管是平时上课还是考试，很多知识都是包含在一些现象里面，课上会做各种活动，课后作业会自己读科普文章总结知识点，考试时题目也会描述一个场景。对于学生来说，透过现象看本质是一个需要培养和掌握的技能。先学习知识点，再扩展到应用上去，最后能从各种现象里剖析出背后的科学原理，这是IB理科学习的一个重要目标。而科幻电影提供了一个很好的素材，能够激发孩子们对科学的学习兴趣，引起孩子们的好奇心。孩子们有了学习动力，自然会更喜欢学习科学知识，同时也培养了孩子们的分析能力和批判性思维，这也是IB教学中的一个重要评估指标。如果从MYP阶段就有对科学的喜爱，打下良好基础，到了DP阶段，对于题目中描述的各种科学场景也会有熟悉感，做题时自然能够充分理解题目，把每一步都分析得一清二楚，面对考试就会得心应手。