感谢IMAX的大屏幕，让我发现了很多以前未曾注意的细节，也进一步验证了我一直以来的观点：“阿凡达”在科学上极其细致周到，几乎每个细节都考虑到了。比方说这张题图，除了惊叹其构图精美之外，还有别的细节吗？

有很多。比如图中金灿灿的并不是主恒星南门二A（α Centauri A），而是它的伴星南门二B，两颗恒星都与太阳大小相当。这两颗恒星距离20多个天文单位，相当于天王星和海王星轨道之间。所以在潘多拉星上看南门二B，其亮度是满月的数千倍，足以将黑夜照亮。因此潘多拉极少有真正的黑夜，夜晚总是泛着蓝光。
下面这个才是潘多拉的主“太阳”：南门二A，可以看到亮度与南门二B差异巨大。当然，马上会有人问：这不就是三体星吗，这样的系统怎么可能有稳定的行星存在？还真有。2019年，天文学家发现南门二A有一颗处于宜居带的行星，距离1-2个天文单位，大小和海王星差不多。这和电影里阿凡达的主星波吕斐摩斯惊人相似。

图1的夜空里那个巨大的星球就是潘多拉的主星波吕斐摩斯。潘多拉是一颗卫星，而不是行星。考虑到它和行星的距离，它应该始终处于潮汐锁定状态，所以波吕斐摩斯应该一直挂在天空，不会落下。电影的一幕中，我们甚至可以看到潘多拉在主星上投下的阴影。

潘多拉比地球略小，引力自然也略低。它的大气中含有大量的氙、二氧化碳等重组分，因此密度比地球要大。通过这几个简单的物理性质，电影中推导出了一系列生态系统的特质：
1 因为引力低，所以潘多拉生物比地球生物高大。无论是纳威人，还是树，都远比地球上的要高。
2 由于大气密度高，引力低，因此终端速度更低。所以纳威人可以从非常高的地方跳下，仅靠树叶减速，就能够安全落地。换做地球人是绝对不行的。
3 大气密度高也使得飞行更容易，而且也能做到“载人”飞行。地球上没有一种鸟类可以载成年人飞行，包括大雕。但这也导致飞得更慢，因此飞禽发展出独特的气动外形来降低阻力。
4 浓密的大气也对陆地生物造成阻碍，就好像迎着风跑步一样。而且较低的引力加剧了这一点，使得抓地力不足，跑动时更容易滑倒。所以潘多拉的陆地生物多是六足的，从而增加抓地面积。而双足的纳威人则在跑动时用大脚趾勾地以增加抓地力。
5 浓密的大气使得风力更强，因此潘多拉上的植物需要更加坚韧。这也有助于前面提到的纳威人靠树叶落地的方法。
“阿凡达”里描绘的生态系统，并不是编剧和导演随便拍脑袋的，而是请相关学者根据科学规律认真研究出来的。这就是典型的硬科幻。

电影中漂浮的“哈利路亚山”，起源固然是卡梅隆看到黄山时触发的灵感，但也是有相当的科学依据的。按照电影设定，这个星球富含一种叫做“Unobtanium”的常温超导体。题外话，虽然这种物质是电影里幻想出来的，但科学上并不敢说常温超导体一定不存在，实际上科学家也一直在寻找常温超导体。所以这是一种科学上可行，现实中未知的物质。
超导体的特点是内部电流可以永久流动，从而隔绝磁场。地球上就有很多超导体悬浮的演示实验，只是需要液氮的超低温。对于常温超导体，也许确实可以仅靠潘多拉的磁场（以及其主星的磁场，还有主星的引潮力）浮起来。这也是电影中提到这座山的电磁干扰奇高的原因，超导体把电磁场排斥到外面，也就是加强了外部电磁场。

现实中的超导磁悬浮演示。将一块超导体放在永磁铁的上空，超导体在下落中切割磁力线产生电流，这个电流产生的磁场会让它悬浮在空中。由于电流永不减弱，超导体也永不下落。图中的烟雾是液氮蒸发的效果。现在把超导体换成哈利路亚山，下面的永磁铁就是潘多拉星球的磁场，就得到空中悬浮的哈利路亚山。

电影中也留了一些谜团，典型的就是纳威人：为什么别的动物都是六足，只有他们是四足生物？对比人类，无论是近亲黑猩猩，还是远亲猴子，还有所有哺乳动物，加上爬行动物，鸟类，两栖动物……基本上所有陆生脊椎动物都是四足的。这似乎在暗示纳威人和其它动物的起源不同。卡梅隆说他会在续集里阐述这个问题，期待他的回答。也许我们会发现，纳威人原本起源于水中，很晚才上岸。

当然，科幻作品必须要有“幻”的部分，否则就不能称为“科幻”。“阿凡达”的幻想成分，最重要的恐怕就是“伊娃”。很多人认为这属于宗教信仰，并据此攻击阿凡达是宣传宗教。但电影里借格蕾斯博士明确说了，伊娃确实存在。一个真实存在的东西怎么当作宗教信仰呢？
电影里对“伊娃”有非常明确的解释，她是利用树根系统产生的覆盖整个星球的神经网络系统，相当于一个星球那么大的大脑。这个大脑会下载、存储生物的记忆，也会对记忆进行处理。这是一个超级智能系统，虽然我们还不知道她有多高的智能。
下面是神经元的图片，用树根系统来产生类似的系统并非不可能。

伊娃的概念并非阿凡达原创，之前的科幻小说，甚至一些科学概念里已经多次出现。最典型的例子就是阿西莫夫的《复仇女神》，里面设想了一个只有单细胞生命的星球，所有的单细胞之间通过电磁波互联，形成一个庞大无匹的星球大脑。实际上，就连乔治马丁的《冰与火之歌》里也有类似的设定。

所以无论从哪个角度看，“阿凡达”都是典型的科幻，而且是非常硬的硬科幻作品。电影也留了一些悬念，例如纳威人的起源是什么，伊娃是否具有自我意识，她的智力有多高。甚至可以进一步提问：这部电影真的是“反科技”吗？毕竟电影里作为反派的只是人类科技，而且从属于贪婪的大型企业。电影里的纳威人，看似没有多少科技水平，非常原始落后。但如果把他们和伊娃这个超级神经网络一并考虑呢？我不知道续集是否会考虑这些因素，如果考虑到的话，那就真是神片了。正如《黑客帝国1》不是神片，因为留了多处疑问。但《黑客帝国2》不但解释了这些疑问，还把问题提到更高的层次，让这个系列真正封神。

我就知道，大部分人的看法都是：“这也算硬科幻？”别忘了，硬科幻并不只是太空船，实际上大部分太空船都算不上硬科幻，存在许多科技漏洞，包括“星际穿越”（我仔细研读过基普·索恩写的书，应该说电影在科学上无懈可击，但太空船、太空旅行方面则存在大量漏洞。基普·索恩自己在书里也有暗示）。按照wiki的定义，硬科幻是指基于科学准确性和逻辑性而产生的科幻小说。这里的“科学”并不限于太空飞行，生物科学同样也是科学。“阿凡达”的世界架构完全是基于科学推理而来，这样的作品毫无疑问属于硬科幻。至于百度百科的所谓“硬科幻作品的核心思想是对科学精神的尊重和推崇”，只能说是脑补太多。