The Chosen

其實 Avatar 裡面有許多真的讓人非常驚嘆的地方，
James Cameron 是念物理出身的（這種背景的人真是可怕），
所以他的背景、架構還有所有生物的設定，都是經過緊密計算和推演的。

想要大大驚嘆一下，可以從這篇文章發現 James Cameron 究竟有多厲害。
（十多年都在想這些東西...也真是辛苦他了....）

Avatar 的火力未減，我個人預估本片還會在奧斯卡上再席捲一次。

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作者 : 那福忠 （2010/01/18 20:03:22）

從介紹「阿凡達的創意」，到了解「阿凡達如何假戲真做？」，
阿凡達的製作人津津樂道對人說，導演兼劇作人詹姆士卡麥隆 James Cameron
創作的不是科幻故事 (Science Fiction)，而是科學事實 (Science Fact)。

外太空的綠色星球、懸浮在空中的山脈、夜間燦爛發光的花草，
沒有一樣存在於我們的世界。影片似乎把觀眾帶進虛幻的世界，
但事實上，這些奇觀異景的背後，都連接著核心科學，他們可能實際存在於宇宙之間！

山為什麼在空中飄浮？

影片裡沒有明確解說，阿凡達電影裡的山為什麼在空中飄浮？
一些影評也指出了這一點，但只要略微以科學的眼光去觀賞，
就不難發現交織在整個故事當中的一切，都緣起於超導體 (Superconductor)。

人類登陸 Polyphemus 星球的衛星潘朵拉 Pandora，
是因為發現那裡有礦中之王 unobtanium，這種地球上沒有的礦產，
能夠讓人類應用在任何工程上，如果運回地球，勢必造成另一次工業革命。

故事開頭實驗室主管拿出一塊，
可以在飄浮空中旋轉的礦石，就是超導體礦物 unobtanium。
電流可以完全沒有阻力通過它，這也是地球人登上潘朵拉的原因。
其實 unobtanium 這個字是工程界開的玩笑，
是十全十美卻又無法取得 (unobtainable) 金屬，
取用 unobtainable 的前段，加上金屬字尾 nium，就成了 unobtanium。
導演用這個字，不得不佩服他的幽默。（這個字另一種寫法為 unobtainium。）

科學家說，物質遇到磁場都或多或少產生抗磁性 (Diamagnetic)，
但多數排斥的磁通量都很小，起不了作用，但超導體不同。
超導體的特性，遇到磁場就成為極佳的抗磁物質，
可以完全排斥磁通量，使自己飄浮。
超導體在地球上只有降到零下一百多度的低溫才能形成，電影裡衛星上則存在於室溫之下。

潘朵拉星球的山裡蘊藏豐富的 unobtanium 礦，
使衛星本身成為一個龐大的超導體，加上星球的強大磁場，
一旦一座山與星球分離，那座山就成了分離的超導體，
再受到衛星磁場的影響，排斥磁場的磁通量，就會飄浮在空中了。

問題是，潘朵拉上的山為什麼會一大塊、一大塊的脫離？

潘朵拉，是與母體星球「綁」在一起、受母星重力牽引的星球，
影片中的母星球 Polyphemus 是一個龐大的氣態行星，
有如我們太陽系的木星，沒有踏實的土地，
這樣的星球對其衛星的牽引力遠大於固態星球，
經常產生有如浪潮的「地潮」，鬆動了衛星的地質結構，
久而久之，有的地方就鬆動脫離。

脫離的山峰，內藏的超導體礦石，遇到衛星的強大磁場，就自然飄浮起來了。
導演把潘朵拉說成是衛星、而不說成是行星，道理就在這裡。

生物為什麼閃閃發光？

螢火蟲是我們熟知的發光昆蟲，
文學作品常用牠們夜裡發出閃爍的亮光，來添增浪漫氣氛。
電影裡，衛星的假設，佔有重要的位置，
因為這還可以解釋，花草為什麼在夜間發光？

根據生物學的解說，發光是因體內釋出化學物質，轉換為光能，
稱為生物發光 (bioluminescent)，不但陸地上的昆蟲會發光，
深海裡的魚類也會自己發光，這都是反應生態環境、長期進化所形成的。
影片中的潘朵拉，就製造了這樣的生態環境。

植物在夜晚發光，是因為夜晚的時間太長，
長期處於黑暗中的花草，久而久之就可能進化成一個自行發光的生態系統。
夜晚時間太長，是因為潘朵拉衛星的母體行星太大，
在衛星上的一天，等於繞母體星球一圈，
母體星球越大、衛星一天的時間越長，也就是黑夜的時間越長。

以地球為例，一天有 24 小時，是自轉一圈的時間，
可是我們的月亮，要 27 天才能繞地球一圈，
所以月亮上的一天等於 27 個地球天。
影片裡的行星很大，那衛星的黑夜就很長，
發光的花草極可能因應環境而演化形成。

你也能住在潘朵拉！

影片用潘朵拉星球為故事的地點，
是根據最近科學的進展，因為只有衛星才可能有維繫生命的條件。
宇宙間有很多龐大的氣態星球，沒有堅固的立足地方，不適合居住，
但外圍的衛星就是岩石的固態星球，而且可能有大氣層包圍，只要與母體星球距離適中，
不太近讓水蒸氣蒸發掉，也不太遠讓水氣結冰，就適合居住了。
但有一個問題，氣態星球會釋放大量的輻射線，
例如土星的衛星Io，輻射線就高達 4,000 倍，屬於致命強度。
　
但導演卡麥隆巧妙的用科學方法解決了這個問題，潘朵拉星球的強大磁場，
把外來的輻射線反射到別的方向去了，而進化成適合萬物生長的綠色星球。
阿凡達有很高的娛樂性，大家看得很熱鬧，要想看一點門道，
超導體、磁場、月球，都是交織在影片裡的背景科學。

導演兼劇作人 James Cameron 僅僅是個藝人嗎？
其實他做過美國太空總署 NASA 火星計畫的顧問。

新聞來源：http://www.brain.com.tw/News/RealNewsContent.aspx?ID=13587