1995 年《反斗奇兵》(Toy Story)[注 1] 上映,当年只有八岁的我看的当然是粤语配音,「太空战士,一飞冲天!」是电影中巴斯光年的着名台词。这句台词的英语原句是「To infinity and beyond!」,意思是「跨越无垠」,与粤语翻译稍为不同,但对小朋友来说「太空战士一飞冲天」[注 2] 却是更加琅琅上口。
27 年後《光年正传》(Lightyear)[注 3] 正式把当年像个妄想症病人的巴斯光年背景故事放上大银幕,再次勾起许多大人们的回忆。而这次巴斯光年是个真正穿梭宇宙的太空战士,手上的终於不是「灯胆仔」[注 4] 而是真正的雷射枪,胸口上的按钮亦终於不是台词录音机而是隐形装置。
=============剧透警戒线=============
巴斯光年与伙伴们在电影中流落一颗充满危险生物的行星 T’Kani Prime,要回到地球就必须突破光速的限制。由於飞船的引擎使用由各种不同化合物合成的结晶,巴斯光年必须亲自测试不同组合,找出能让飞船飞得比光更快的结晶。
问题来了,每次巴斯光年的试飞虽然只有 4 分钟,但当他回到 T’Kani Prime 行星上,4 年的时间已经过去了。这是真实存在的物理效应「时间膨胀」(time dilation),当飞船以接近光速的速率航行,留在行星上的人所过的时间就会比飞船上的人过的更长。大家可能听过的「双生子悖论」(twin paradox)就是由此效应衍生的。
速度越接近光速,时间膨胀的效应就越大。巴斯光年花了十多次试航的时间也找不到正确的结晶(对巴斯光年来说只过了十多天,但对行星上的人来说已是 62 年),飞船一旦尝试突破 70% 光速,结晶就会失效。
从相对论来看,巴斯光年早成功了
关於时间膨胀效应,可以参考我很久以前写的一篇文章《你也能懂相对论》。有趣的是,电影给出了 4 分钟和 4 年这两个数字,我们就可以利用相对论的公式算出飞船飞得有多快。略去算式和计算步骤,假设飞船在 4 分钟之内以全速飞行(实际上需要经历加速和减速,因此实际计算会稍微复杂),巴斯光年的飞船速度为⋯⋯ 99.99999999999995% 光速!
咦,不是 70% 吗?如果巴斯光年的飞船真的只以 70% 光速飞行的话,当他飞完 4 分钟回到 T’Kani Prime 行星上时,行星上面的人过了的时间会是⋯⋯ 5 分钟 36 秒。时间膨胀的效应仍然会是很明显嘛,不过没有电影里面的戏剧性就是了。
因此,如果相对论要在电影世界中成立的话,就必须假设巴斯光年的飞船实际上飞得比 70% 光速更快。而更重要的是,喂喂巴斯光年,这不是成功了吗?99.99999999999995% 光速也很足够了吧,非得要 100% 才满足吗?难道你是个完美主义者吗!?
被剥削的太空战士
电影中的行星 T’Kani Prime 距离地球 480 万光年,而司令要求巴斯光年保护整个星系⋯⋯咦?究竟我们的星系——银河系(Milky Way Galaxy)——有多大呢?
银河系是一个棒旋星系,其螺旋星盘直径为 10 万光年。所以,480 万光年根本已经超越银河系了吧好吗!司令你是要剥削太空战士吗?请问有没有太空战士工会?
事实上,正在向银河系冲过来的仙女座大星系(Andromeda Galaxy)也只不过距离我们 250 万光年,所以 T’Kani Prime 恒星系统可能位於星系以外,并不属於任何一个星系!能在广阔的宇宙空间里找到一个有生命存在的行星本身就是件壮举吧!
巴斯光年的喵喵,是物理喵喵 (=ↀωↀ=)
因为巴斯光年的一句话,喵咪机械人 Sox 花了 62 年时间找出了正确的结晶合成方法。利用这个结晶,巴斯光年终於能够突破光速进入「hyperspeed」,能够带所有人回到地球了。而这次成功的试飞花了 T’Kani Prime 行星上 22 年的时间。
事实上,相对论并不允许我们加速到 100% 光速,遑论超越光速。宇宙中只有没有质量的粒子才能达到光速。如果我们是光,那麽对我们来说时间会停顿,我们可以在零时间内走完整个宇宙。
未来的巴斯光年更加利用这个结晶回到过去。实际上我们并不知道超越光速是否就能够回到过去,因为超光速代表在相对论的公式中出现了所谓的「虚数」,没有人明白它的物理意义是什麽。
看来,喵咪比人类更加懂物理呢!
飞向宇宙,浩瀚无垠!
然而,即使电影的物理计算有误,那又何妨?我们是与《反斗奇兵》里的安迪一同成长的世代,见证着安迪从第一集那位爱惜玩具的小朋友,到第三集完结时舍得把最心爱的玩具送给另一个小朋友,其实也是见证着自己的成长。
这次 Pixar 把我们拉回到小时候,让大人们再次变成当年的安迪,感受只有孩童能想像的那种天马行空,重新感受一次巴斯光年,太空战士,一飞冲天。
注解
- 注 1:《反斗奇兵》(Toy Story)为港译,在台湾译作《玩具总动员》。
- 注 2:「太空战士一飞冲天」为港译,在台湾译作「飞向宇宙,浩瀚无垠!」
- 注 3:《光年正传》(Lightyear)为港译,在台湾译作《巴斯光年》。
- 注 4:「灯胆仔」在粤语中是灯泡的意思。