神马文学网揭秘电影《阿凡达》背后的科技含量------------网易
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 21:32:53
网易探索1月6日报道 在詹姆斯·卡梅隆导演的新科幻史诗影片《阿凡达》中，人类已于2154年登上了外星。这部影片把我们带到异域风情浓郁的潘朵拉丛林，在那里作为外星人的人类与当地居民正酝酿一场激烈的冲突。导演卡梅隆担任过美国航天局顾问，曾经为火星任务设计合适的相机助过一臂之力，他以对待科学态度严谨而著称。那么他在本片创作过程中的表现又如何？在这里，我们以电影科学的挑剔眼光来审视他是如何把艺术和科学合理地融为一体的。
机械动力盔甲装置
影片中，人类驾驶着AMP（增强机动平台）穿行于雨林劳动、作战。（照片由20世纪福克斯公司提供）
电影中：这些装甲车除了有一个封闭的驾驶舱之外，其余方面与《黑客帝国3：矩阵革命》中的个人装甲系统和卡梅隆执导的另一部影片《外星人》中的动力装载机非常相似。驾驶员只要坐在座位上，其手脚的动作就会传送到车外其肢体的延伸部分，而且还会得到“增强”。驾驶者移动手臂几英寸，AMP金属臂会放大到10英尺。《阿凡达》装甲车的设计师泰·鲁本·埃林森在宣传片中介绍说：“超级液压装置的力量十分强大，可以像坦克一样碾碎任何建筑物。” AMP让驾驶员变成“大力士”，这些太空陆战队员手提30毫米大型自动火炮参加战斗，行动起来犹如扛着步枪一般轻松。斯坦·温斯顿工作室设计总监约翰·罗森格兰特把AMP形象地描述成‘长腿的阿帕奇’武装直升机。
现实中：几十年来，美军一直在研究动力盔甲装置，以便让士兵随身携带更多的装备，不仅是威力更大的火器，还可以用于救援工作和帮助伤员康复。作为DARPA（美国国防部高级研究计划局）的分支，美国陆军研究和发展中心自2000年以来一直在为包括雷神萨柯斯研究团队在内的人体动力盔甲装置计划提供资金支持。
他们开发的XOS机器，重150磅，可以装在人的手臂、胳膊和背部。这种铝质机器人利用水力学原理，可以让使用者数百次轻松地举起200磅的重物，而且佩戴者仍然可以非常轻巧地爬楼梯或踢足球。阻碍XOS系统开发的主要因素是该装置需要一个独立的电源，目前它需要通过外接电源提供动力。此外，麻省理工学院、加州大学伯克利分校和本田汽车等机构也在研发适用于下肢使用的类似机器装置。与此同时，日本的一家名叫CYBERDYNE的公司已经研究发明了钢铁侠式的人体辅助系统，帮助实施身体治疗，简称HAL（机器人辅助义肢）。
“类似《阿凡达》这样的电影可以启发我们憧憬各种可能性，”美国马萨诸塞州纳蒂克士兵研究开发与工程中心的戴维·奥迪特这样表示。他是士兵机动和任务增强小组的负责人，该小组在XOS装置的研发中起着重要作用。虽然电影中的AMP有“许多好莱坞元素”，但它还是告诉我们这种东西可以承担繁重的后勤杂物工作。奥迪特表示，它实际上“是一个不需要多加改动就能实施大规模攻击的基础平台。”
半人马座阿尔法星系
半人马座阿尔法星系（照片由MSX /伊帕克/美国航天局）
影片中：与我们的太阳非常相似的半人马座阿尔法甲发出淡黄色的光芒，光芒照耀下的是巨大的气态行星波吕斐摩斯和它的卫星 —— 炎热的潘多拉。在这个世界，草木葱郁，巨型怪兽出没于丛林，类似翼手龙的动物在天上翱翔。蓝皮肤纳美人世世代代在这里繁衍生息，而且学会了与自然和睦相处。
现实中：半人马座阿尔法甲是半人马座阿尔法星系的三颗恒星之一，距地球4.37光年，也是太阳系中距离我们最近的恒星。这位近在‘咫尺’的邻居时刻吸引着我们去一睹它的真容。去年1月，由耶鲁大学天文学家黛布拉·费希尔领衔的研究小组，利用安装在智利托洛洛山美洲天文台的1.5米孔径望远镜，开始了对人马座阿尔法星系为期5年半的研究。
她的小组正在寻找由轨道天体引力所致而产生的恒星光线波长节奏性变化的特点。这种“摇摆方式”已经排除了半人马座阿尔法星系周围存在类似于木星或土星般大小的行星(如《阿凡达》中的波吕斐摩斯)存在的可能性。不过费希尔表示，存在与地球质量接近之行星的“可能性非常大，因为我们对单个恒星周围行星形成的原因还知之甚少，更何况是三颗恒星构成的半人马座阿尔法星系了。在这个领域，我们的知识几乎是一片空白。”
在半人马座阿尔法星系的中心位置，有分别两颗分别被称为“Cen A”和“Cen B”的恒星，它们的轨道运行特征表明附近可能有行星的存在。两颗恒星引力间距最近时11个天文单位(天文单位是指从地球到太阳的平均距离)，最远36个天文单位。（第三颗被称作比邻星的红矮星，在相当远的距离之外绕这两颗恒星旋转，由于亮度太弱费希尔的团队无法对其进行研究，不过它也可能拥有质量较小的行星。）费希尔认为，正是由于这种结构，2个天文单位之外系外行星稳定运行的轨道会遭到另一颗恒星的破坏，最终脱离这个星系。
值得庆幸的是，如果半人马座阿尔法星系存在生命，它们遭受此厄运的可能性微乎其微。因为可居住区更靠近Cen A和Cen B。所谓的可居住区是指行星或者它的卫星上存在液态水而且温度既不太冷也不太热的区域。Cen A比太阳稍大，可居住区的范围大约有1.2个天文单位；Cen B的质量约为太阳的90%，可居住区范围有大约0.75个天文单位。
目前，对于半人马座阿尔法星系是否有类似于地球而且适合生命存在的区域，科学家仍然无法确定，但费希尔认为不久答案便可揭晓。她说：“四年之后（2012年），我们将会揭开它的谜底。”与此同时，日内瓦大学的著名‘行星猎手’米歇尔·迈耶和英国坎特伯雷大学的同行们正在全力以赴争取早日破解这个谜团。(本文来源：网易探索 )