科幻电影主要有两种类型。有些电影比如《星球大战》，植根于奇幻和民间传说，并不关心科学细节的正确性。然后，这个名单上的一些电影，其电影制片人非常注重科学细节，并致力于尽可能多地使科学正确。这是有史以来最准确的科幻电影。
其中许多电影都发生在未来。如果电影制片人想要制作关于太空的准确科幻电影，例如《星际穿越》或《月球》，他们就必须考虑未来技术的可能性。《星际穿越》出现在这个名单上，并不是因为有人认为我们能够在不久的将来穿越虫洞，到达遥远的宜居星球，从而拯救人类。这就是科幻小说中的虚构部分。它出现在这个列表中是因为电影中的卡冈都亚黑洞被认为是电影中对黑洞最真实的描述。
想想这些电影中的一些预测是多么准确，真是令人难以置信。从电影中的太空探索到精确的电影宇宙飞船，编剧和导演不知疲倦地工作，不仅是为了娱乐我们，也是为了让观众中的所有天体物理学家惊叹不已。
1、月球 Moon (2009)
导演: 邓肯·琼斯
主演: 山姆·洛克威尔 / 凯文·史派西 / 多米妮克·麦克艾丽戈特 / 卡雅·斯考达里奥
类型: 剧情 / 科幻 / 悬疑
制片国家/地区: 英国 / 美国
片长: 97 分钟
豆瓣评分：8.5
简介：山姆·洛克威尔 (Sam Rockwell) 在邓肯·琼斯 (Duncan Jones) 的精简、低成本导演处女作《月球》(Moon ) (2009)中展现了他职业生涯中最精彩的表演，这本质上是一场单人表演。罗克韦尔扮演宇航员山姆·贝尔，他正在执行一项为期三年的月球任务，开采氦 3。他唯一的同伴是 HAL 风格的船舶机器人 GERTY，由凯文·史派西 (Kevin Spacey) 配音。一切看起来都很好，直到贝尔在船上发现了一个似乎是他自己的复制品。别担心，这里没有剧透，但月亮确实经历了一些有趣的曲折。
关于电影《月球》的主要科学问题是，实际的月球是否含有可开采的 Hel-3。许多科学家认为，月球实际上可能含有许多有用的物质。Hel-3 在地球上非常罕见。
科学家们多年来一直在探索未来我们将能够从月球获取清洁能源的想法。虽然地球受到磁场的保护，但月球却受到大量氦 3 的撞击。科学家认为 Hel-3 有一天有可能提供一种更安全的核能，因为它不具有放射性。
2、人猿星球 Planet of the Apes (1968)
导演: 富兰克林·沙夫纳
主演: 查尔顿·赫斯顿 / 罗迪·麦克道尔 / 金·亨特 / 莫里斯·埃文斯 / 詹姆斯·惠特摩
类型: 科幻 / 悬疑 / 冒险
制片国家/地区: 美国
片长: 112 分钟 / Argentina: 115 分钟 / Spain: 107 分钟(DVD edition)
豆瓣评分：8.3
简介：这部 1968 年的原创科幻经典讲述了一位宇航员迫降在一个遥远星球上的故事，猿类是这里的主宰，而人类则被奴役。如果您还没有看过《猩球崛起》，它还具有电影史上最好的转折结局之一。著名天体物理学家和影迷尼尔·德格拉斯·泰森非常喜欢这部电影反映社会
最近再次看到这个，这些年来它在许多重要细节上都保持不变。第一次看到的时候并没有欣赏。统治地球的猿类等级制度，黑猩猩是学者，狒狒是士兵，猩猩是外交官。一部动作冒险电影，是我们生活和文明的一面富有洞察力的镜子。
3、火星救援 The Martian (2015)
导演: 雷德利·斯科特
主演: 马特·达蒙 / 杰西卡·查斯坦 / 克里斯汀·韦格 / 杰夫·丹尼尔斯
类型: 剧情 / 科幻 / 冒险
制片国家/地区: 英国 / 美国 / 匈牙利 / 约旦
片长: 142分钟 / 151分钟(加长版)
豆瓣评分：8.5
简介：宇航员马克·沃特尼（马特·达蒙饰）在一场巨大的风暴后独自被困在火星上。为了生存，沃特尼必须弄清楚如何联系美国宇航局，并在一个土壤不含有与地球上相同的营养丰富物质的星球上种植食物。值得庆幸的是，沃特尼也是一名植物学家。他知道如何利用他所拥有的东西进行“科学研究”，并使用用人类排泄物施肥的土壤和从火箭燃料中去除氢气制成的水建造一个农场。
许多科学家认为雷德利·斯科特 2015 年的电影是有史以来最现实的科幻电影之一。许多观众认为它非常准确，以至于他们实际上认为它是根据真实故事改编的。大部分农业科学都是正确的，大多数科学家认为电影中的火星图像是正确的。
也许这部电影中最困难的部分是让美国宇航局做好准备。宇航员克莱顿·安德森 (Clayton Anderson) 谈到了《火星救援》如何 准确描述 NASA：对我来说，影片的亮点是对美国国家航空航天局 (NASA) 的令人耳目一新且鼓舞人心的描述。请注意，我不是在谈论物理描述（垂直装配大楼并不位于约翰逊航天中心），而是电影中美国宇航局员工始终存在的动力，齐心协力赢得胜利，甚至在看似无法克服的困难之中。正如我在自己 30 年的 NASA 职业生涯中经常目睹的那样，一支由普通、有爱心的人组成的团队，很少考虑他们的个人需求，只是付出了一点额外的努力，就完成了一些非凡的事情。
4、星际穿越 Interstellar (2014)
导演: 克里斯托弗·诺兰
主演: 马修·麦康纳 / 安妮·海瑟薇 / 杰西卡·查斯坦 / 麦肯吉·弗依 / 卡西·阿弗莱克
类型: 剧情 / 科幻 / 冒险
制片国家/地区: 美国 / 英国 / 加拿大
片长: 169分钟
豆瓣评分：9.4
简介：《星际穿越》（2014）的故事发生在不远的未来，那里的气候条件造成了食物的严重短缺。除非一群探险家能够穿越虫洞并找到适合人类生存的星球，否则人类将面临不可避免的灭绝。导演克里斯托弗·诺兰与天体物理学家基普·索恩合作，确保电影中的科学尽可能精确。这并不是说每一个情节点都是 100% 准确的，特别是因为电影中发生的很多事情都被认为是“推测性但可想象的科学”。
诺兰和索恩与电影的视觉效果工作室 Double Negative 合作，创作了电影中对一个名为卡冈都亚 (Gargantua) 的黑洞的描述。它被认为是电影中对黑洞最真实的观察。事实上，据报道，影片中的黑洞带来了一项实际的科学发现。
索恩后来发表了一份报告，指出卡冈都亚本来可以被描绘得更加真实，但它并没有带来科学启示。然而，我们必须记住，这是一部好莱坞电影。没有人（希望）会使用这部电影作为穿越实际黑洞的蓝图。
5、月里嫦娥 Frau im Mond (1929)
导演: 弗里茨·朗
主演: 维利·弗里奇 / Gerda Maurus / 克劳斯·波尔
类型: 剧情 / 喜剧 / 爱情 / 科幻
制片国家/地区: 德国
片长: 156 分钟 / 200 分钟(2000年修复版) / 104 分钟(西班牙) / 162 分钟(DVD剪辑版) / 95 分钟(美国) / 91 分钟(西德)
豆瓣评分：7.9
简介：在弗里茨·朗 (Fritz Lang) 1929 年的德国无声电影中，一位科学家飞向月球寻找黄金。月球上的女人经常被认为是第一部科幻电影。这也是首次在赛璐珞上使用从10到1的发射倒计时。这与美国宇航局最终在所有发射中使用的倒计时相同。
人类真正登上月球还需要 40 年，这让郎的电影更加令人印象深刻。电影学者和军方官员都称赞这部电影的惊人准确性。担任这部电影顾问的科学家了解火箭旅行和重力的基础知识。朗咨询了德国火箭专家赫尔曼·奥伯特来建造电影中的火箭，令人印象深刻的是，它获得了脱离地球轨道所需的正确逃逸速度。当火箭最终登陆月球时，其机组人员正确地体验到了零重力。
6、登陆月球 Destination Moon (1950)
导演: 欧文·皮切尔
主演: 约翰·阿彻尔 / 沃纳·安德森 / 汤姆·鲍尔斯 / 迪克·韦森 / 埃琳·奥布莱恩-穆尔
类型: 剧情 / 科幻 / 惊悚 / 冒险
制片国家/地区: 美国
片长: 92 分钟
豆瓣评分：7.0
简介：《目的地月球》（1950）经常被认为是美国制作的第一部以现实方式描绘太空旅行的科幻电影。故事围绕一群人聚集在一起，确保美国成为世界上第一个将人类送上月球的国家。制片人乔治·帕尔不仅打算制作一部有关太空的奇幻电影，而且还打算制作一部“不久的将来的纪录片”。
帕尔聘请了科学专家为这部电影提供咨询。尽管影片中并非每一个细节都是准确的，但它被认为是一项相当大的成就，特别是考虑到人类在接下来的二十年里都不会真正在月球上行走。影片用通俗易懂的方式向观众解释了火箭发射的基本原理以及重力的概念。
在制作过程中，这部电影引起了不小的轰动，因为登陆月球的想法似乎成为了现实。这部电影在太空竞赛中也具有重要意义，因为世界各地关于哪个国家将首先登陆月球的竞争正在升温。电影中的一个主要叙事元素质疑如果美国的冷战对手之一首先登上月球会发生什么后果。
7、阿波罗13号 Apollo 13 (1995)
导演: 朗·霍华德
主演: 汤姆·汉克斯 / 比尔·帕克斯顿 / 凯文·贝肯 / 艾德·哈里斯
类型: 剧情 / 历史 / 冒险
制片国家/地区: 美国
片长: 140 分钟
豆瓣评分：8.1
简介：朗·霍华德 1995 年的电影根据第 13 次阿波罗登月任务的真实故事改编。故事围绕 1970 年三名宇航员的不幸飞行展开，他们在飞船上的氧气罐爆炸后经历了危及生命的并发症。霍华德和演员们不仅希望了解尽可能准确的历史事实，还希望了解太空旅行的科学。
所有的零重力场景不仅科学准确，而且都是真实的。霍华德说服美国宇航局在其名为“呕吐彗星”的减重力飞机上拍摄这部影片。肯·马丁利（加里·西尼斯在电影中扮演的因患有麻疹而被赶出任务的人）承认电影和真实发生的事情之间存在一些差异。
例如，在电影中，工作人员和美国宇航局似乎只是在编造可能的奇迹场景，以使宇航员回家。马丁利指出，实际上，美国宇航局已经制定了几种可能的错误场景以及如何尝试和修复它们的程序。然而，马丁利承认好莱坞电影的目的是创造戏剧性，如果阿波罗号上的冲突看起来完全混乱，这显然是一个更有趣的故事。
这部奥斯卡获奖影片确实犯了错误的一件事也恰好是电影的口号。电影中氧气罐爆炸后，宇航员吉姆·洛弗尔（汤姆·汉克斯饰）向 NASA 报告：“休斯顿，我们遇到了问题”，而事实上，实际的台词是“休斯顿，我们这里遇到了问题”。考虑到这部电影对空间物理的所有理解都是正确的，所以改变几个词可能是可以的。
8、降临 Arrival (2016)
导演: 丹尼斯·维伦纽瓦
主演: 艾米·亚当斯 / 杰瑞米·雷纳 / 福里斯特·惠特克 / 迈克尔·斯图巴
类型: 剧情 / 科幻
制片国家/地区: 美国 / 加拿大
片长: 116分钟
豆瓣评分：7.8
简介：神秘的外星飞船降落在世界各地十二个不同的地点。然而，没有人知道他们为什么在那里，以及他们是想作恶还是行善。一位名叫路易丝·班克斯博士（艾米·亚当斯饰）的语言学家被请来尝试与外星人交流。事实证明，沟通极其困难，因为外星人通过发射圆形黑云来说话。然而，经过几次治疗后，班克斯能够解释乌云并正确地将英语单词分配给图像。
天体物理学家安迪·豪厄尔表示，《降临》在很大程度上 正确地诠释了影片中的科学原理。然而，他指出这部电影没有太多可以比较的地方。当然，我们从未真正接触过外星生命。
豪厄尔进一步解释了娱乐性和科学准确性之间的微妙界限：人们认为你必须在电影大片和正确的科学之间做出选择。但我的观点是，你可以在掌握正确的科学原理的同时仍然拥有一部有趣的电影。它通常有助于制作一部更有趣的电影。如果你需要改变规则来讲述一个更好的故事，那也没关系。对于电影的自负，你会得到某些奇迹般的例外，但要确保细节正确并保持一致。
9、超时空接触 Contact (1997)
导演: 罗伯特·泽米吉斯
主演: 朱迪·福斯特 / 吉娜·马隆 / 大卫·摩斯 / 杰弗里·布莱克 / 威廉·菲克纳
类型: 剧情 / 科幻 / 悬疑 / 惊悚
制片国家/地区: 美国
片长: 150 分钟
豆瓣评分：8.4
简介：如果电影制片人打算改编卡尔·萨根（外星研究专家）的作品，最好尽可能在科学上准确。在罗伯特·泽米吉斯 1997 年执导的电影《接触》中，朱迪·福斯特饰演一位发现外星智慧生命证据的天文学家。幸运的是，导演勇于接受艰巨的挑战，将《接触》打造成连科学家都可以学习的电影。
这并不是说从科学的角度来看这是一部完美的电影，但它的很多科学知识都是正确的。几乎整个叙述都是基于物理学或估计的当前理论。无论是在电影中还是在现实生活中，都有一个名为 SETI（寻找外星智慧生命）的计划，正如其名称所示，它会寻找地球之外的智慧生命。
许多天文学家还认为，如果人类能够与外星生命形式进行交流并实现接触，那就就像电影中福斯特扮演的角色使用无线电信号一样。这是因为无线电信号以光速传播，而其他行星距离太远。
影片中的语言也很准确。事实上，它是如此准确，以至于很多角色之间的术语对于普通人来说是完全无法理解的。因此，当电影中的科学家谈论“圆周率乘以氢”时，天文学家可能会故意点头，但我们其他人只需要相信角色正在使用实际的数学方程。别担心，他们确实是这样。
10、2001太空漫游 2001: A Space Odyssey (1968)
导演: 斯坦利·库布里克
主演: 凯尔·杜拉 / 加里·洛克伍德 / 威廉姆·西尔维斯特 / 丹尼尔·里希特
类型: 科幻 / 惊悚 / 冒险
制片国家/地区: 英国 / 美国
片长: 149分钟
豆瓣评分：8.9
简介：斯坦利·库布里克的奥斯卡获奖史诗经常被认为是有史以来最准确的科幻电影。它讲述了数百万年前地球诞生时的进化故事。这部电影闪现了数百万年后，在月球上发现了另一块巨石，这标志着进化又迈出了一步。影片的最后一部分发生在一艘载有五名船员的宇宙飞船上，在阴险的计算机 HAL 的帮助下，他们开始执行前往木星的任务，在那里，人与机器之间的战斗标志着进化过程中的又一步。
导演斯坦利·库布里克被认为是电影制作中最一丝不苟的完美主义者之一。他希望这部电影的科学性和外观能够真正领先于美国宇航局当时的工作。值得注意的是，直到 1969 年，即电影上映一年后，人类才登上月球。
天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森赞扬了剧组为这部电影付出的努力：我想说这很难，因为它经过了充分的研究，并且尽可能地针对真正的科学。《2001》在这一点上比任何一部电影都做得更多。他们有迷幻的旅程和与[外星]生命的遭遇，但与飞船和零重力的任何遭遇都有真实物理学的基础。你必须为为此付出的所有努力鼓掌......
也许是第一部关于发现外星智慧生物但没有展示它的样子的电影，因为我们知道我们的想象力肯定可以比好莱坞做得更好。无论如何，这是一场太空旅行和太空探索的视觉盛宴，即使距离它描绘的 33 年未来已经过去了 13 年，我们仍然距离实现这一目标还很遥远。
11、天地大冲撞 Deep Impact (1998)
导演: 米密·莱德
主演: 伊利亚·伍德 / 瓦妮莎·雷德格雷夫 / 摩根·弗里曼 / 罗伯特·杜瓦尔
类型: 科幻 / 灾难
制片国家/地区: 美国
片长: 120 分钟
简介：人们发现一颗巨大的彗星正在与地球相撞。为了让人类生存下去，80万美国人被选择居住在可持续的地下避难所中。除非太空任务找到摧毁彗星的方法，否则所有不生活在地下的人都会灭亡。
天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森称这部 1998 年的灾难片为他有史以来最喜欢的十部科幻电影之一。这部电影给德格拉斯·泰森留下深刻印象的是它对科学细节的关注和电影中的三维角色：
有很多小行星/彗星灾难电影。但这部电影花了很多时间来正确处理大部分物理问题，并确保你关心电影中的所有角色，这样他们的死亡前景对观众来说很重要。摩根·弗里曼对美国总统的刻画可能是有史以来最好的。
12、千钧一发 Gattaca (1997)
导演: 安德鲁·尼科尔
主演: 伊桑·霍克 / 乌玛·瑟曼 / 裘德·洛 / 艾伦·阿金 / 戈尔·维达尔
类型: 剧情 / 科幻 / 惊悚
制片国家/地区: 美国
片长: 106分钟
豆瓣评分：8.8
简介：在电影《千钧一发》的反乌托邦未来中，大多数人都被放入试管中进行改造，以确保他们既聪明又健康。电影开头的一位医生告诉未来的父母关于他们孩子的基因构成，“你们指定了淡褐色的眼睛、深色的头发和白皙的皮肤。我冒昧地消除了任何潜在的偏见条件：过早秃顶、近视、酗酒和成瘾倾向、暴力倾向和肥胖。” 那些不是试管婴儿的人被称为“残疾人”，这些不完美的孩子长大后承担着生活中的卑微工作。
《千钧一发》的科学不仅在未来具有明显的可能性，而且今天已经发生了。科学家们已经能够成功地修改动物基因序列，使它们变得更强。我们已经有了在子宫外受精的卵子。我们还可以通过对未出生婴儿的整个基因组图谱进行测序来分析其遗传疾病的基因。
但是打造一个设计师婴儿怎么样？父母已经可以向生育机构付费以确保婴儿的性别。大多数医生只会在预防疾病的情况下这样做。然而，确实有一些父母只想生男孩或女孩。虽然非医疗性别选择在许多国家可能是违法的，但在美国却仍然存在，尽管存在争议。
生育研究所所长杰弗里斯坦伯格为父母提供了选择婴儿性别的选择。他还在 2009 年建议，父母很快就可以选择婴儿的皮肤、头发和眼睛的颜色。尽管许多人强烈反对设计婴儿，但技术已经非常接近了。现在更多的是道德问题。
13、暖暖内含光 Eternal Sunshine of the Spotless Mind (2004)
导演: 米歇尔·贡德里
主演: 金·凯瑞 / 凯特·温丝莱特 / 伊利亚·伍德 / 克斯汀·邓斯特 / 汤姆斯·杰·瑞恩
类型: 剧情 / 爱情 / 科幻
制片国家/地区: 美国
片长: 108分钟
豆瓣评分：8.5
简介：在查理·考夫曼执笔的《美丽心灵的永恒阳光》（2004）中，两个角色正遭受着可怕的心碎之苦。他们各自独立访问了一家能够抹去他们整个关系的所有记忆的公司。在电影中，这个过程存在一些缺陷，因为记忆并不是一条直线，而且经常与其他记忆混合在一起。尽管如此，科学家们还是想知道 是否有可能在不损害大脑的情况下选择性地从一个人的记忆中删除创伤事件。
这个人可能是一位饱受战争蹂躏、患有严重创伤后应激障碍（PTSD）的士兵，也可能是一位只想忘记伴侣欺骗自己的配偶。我们已经知道，当大脑试图保护一个人免于重温创伤事件时，人们会下意识地屏蔽选择性记忆。这种自然过程让一些神经学家相信这种选择性记忆擦除可以通过制造药物和/或谈话疗法来实现。
此外，在实验室中使用动物进行了一项有趣的研究。结果表明，经历过创伤事件的人有可能仅仅抹去那段记忆。假设一个人一天晚上出去散步时目睹了一场残酷、令人发指的犯罪。反过来，他们希望将特定的记忆从大脑中删除。这项研究让一些科学家相信，如果一个人重新访问犯罪现场，然后注射某种生化阻滞剂，就有可能消除这段记忆。
当然，科学距离实现这一目标还有很长的路要走。然而，包括美国总统生物伦理委员会在内的一些人表示，他们至少愿意考虑这是一种可能性。
14、终结者 The Terminator (1984)
导演: 詹姆斯·卡梅隆
主演: 阿诺·施瓦辛格 / 迈克尔·比恩 / 琳达·汉密尔顿 / 保罗·温菲尔德
类型: 动作 / 科幻 / 惊悚
制片国家/地区: 美国 / 英国
片长: 107分钟
豆瓣评分：8.2
简介：在詹姆斯·卡梅隆 1984 年的原创电影中，一个机器人从未来被派来刺*一名妇女，她未出生的儿子最终将*类与机器作战。由于时间旅行并不真正存在（让我们面对现实，尽管有成千上万的电影和书籍讨论这个主题，但可能永远不会存在），科学家们从逻辑的角度来看待这个概念。
德雷克塞尔大学的物理学家戴夫·戈德堡 (Dave Goldberg)谈到《终结者》时说道：我早就说过（除了实际的设备和整个裸体旅行之外）原始终结者比我看过的任何其他电影都更好地处理时间旅行。整件事是一个完全自洽的时间循环，从约翰·康纳的出身和生存主义训练，到找到凯尔·里斯的莎拉·康纳的照片。根本不存在祖父悖论，但存在信息悖论。
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