看懂《星際穿越》 必須了解的幾個物理知識

諾蘭大神Christopher Nolan的《星際穿越》每一次會讓觀眾燒腦。好比，這是為什麼呢？

這部電影的主創團隊中有真實的著名物理學家基普·索恩Kip Thorne，有著堅實的理論基礎，而這些理論知識確實有些深奧抽象。那麼這裡為了方便大家觀影，就為大家闡釋一下影片中提及的一些科學術語及理論吧。

蟲洞

蟲洞這一名詞誕生於上世紀50年代，是對「愛因斯坦－羅森橋」的一種通俗稱呼，它指的是物理學中假想的一種天體，能從更高的維度連接兩個遙遠的空間點，因此可以使人類突破光速的臨界，進行超遠距離的宇宙航行，片中一名科學家用紙筆對此作了一番形象的演示。從上世紀80年代開始，歸功於美國加州理工學院物理學家基普·索恩的理論，蟲洞被廣泛用於幻想作品中的星際旅行，而索恩也正是《星際穿越》的科學顧問。影片中的蟲洞以球形示人，正展示了這一超空間結構的獨特性質：來自更高維度的物體在三維空間的投射。

翹曲飛行

通過在高緯度摺疊空間而航行的方式，被稱為翹曲飛行，儘管在影片中並沒有出現這一名詞，但在原理上一脈相承。在動輒光年量級的宇宙中，使用翹曲飛行，既不破壞因果律，又實現了超光速。在科技更發達的《星際迷航》等電影中，人類已經可以用飛船自帶的引擎進行翹曲飛行，而《星際穿越》中，宇航員不得不藉助更高級生命為他們「量身定做」的蟲洞來達到這一目的。

休眠

宇宙航行路程遙遠，耗時綿綿，宇航員大部分時間都在休眠倉中酣睡，必要時再蘇醒執行任務，在《異形》、《深空失憶》等許多科幻片都有類似的設備。生物學上的休眠理論，指的是將人體急速冷凍到攝氏零下196度，讓細胞停止活動，相當於進入某種形式的「永生」。但目前的科技水平，還不足以完整快速地將人體冷凍到合適的溫度，尤其在0～－60℃這個溫度區域內，細胞很容易就會被冰晶所損傷。因此迄今為止人體冷凍術仍是一項科學設想。不過既然《星際穿越》的故事發生在近未來，不排除那時的人類已經掌握了將冰凍人復活的技術。

黑洞

黑洞是質量足夠大的恆星在「燃料」耗盡而「死亡」後，發生引力坍縮形成的。黑洞產生的引力場極為強勁，以至於任何物質和輻射在距離黑洞的一個臨界點內，便再無力逃脫。靠近黑洞的地方，由於巨大的引力作用，連速度最快的光也發生了彎曲，因此從遠處觀察，黑洞的外觀呈現一個環形的發光物質，也就是影片中數次呈現的那個碩大到令人恐懼的光亮大圓環，這個銀幕影像也是有史以來最精準的黑洞模型。物體進入黑洞之後會被巨大的引力撕成碎片，所以片中派一個機器人下到黑洞送回量子數據的設定，完全是劇情所需的虛構。

墨菲定律

片中男主角的女兒名為墨菲，而她總在抱怨自己的名字與不吉利的墨菲定律的聯繫。墨菲定律由上世紀中葉一名美國空軍工程師愛德華·墨菲提出，包含四條原則，1、任何事都沒有表面看起來那麼簡單；2、所有的事都會比你預計的時間長；3、會出錯的事總會出錯；4、如果你擔心某種情況發生，那麼它就更有可能發生。《星際穿越》的情節中多次體現了墨菲定律的正確性，但除了把事情搞砸，它也把任務引向好的方面，最後主角也在墨菲定律的作用下挽救了全人類的生途。從這個角度來理解，墨菲定律是一種對概率的詮釋，本身並不指代吉凶禍福。

五維空間

我們身處的世界由上下、前後、左右三個線性方向組成，是三維空間。如果加入對時間的考量，就可以想像更高緯度。一個四維空間包含三維空間的所有時間點，在那裡不同的時間點就像山峰洞穴一樣實質存在，可以供人穿行其間。每個人的不同選擇都會令世界產生變化，這無數多的可能性合在一起構成了五維空間。《星際穿越》高潮部分，主角墜入一個高級智慧生命為他打造的仿五維空間中，他可以通過這個空間與女兒達成溝通，以自己的行動影響另一條時間線。本質上這也是一種時間旅行的樣式：從現在向過去傳遞信息，以此改變當下。

拉撒路

拉撒路是《聖經·約翰福音》記載的故事，有個叫拉撒路的人病危，來不及等到耶穌的救治就死了，但耶穌卻一口斷定他將復活。果然第四天後，拉撒路就從山洞裡走出來，證明了耶穌的神跡。影片中宇航局會議室的牆上就掛著拉撒路字樣，暗示老教授對地球人必死的命運早已心知肚明，所以A計劃必然行不通。之後男主角看過女兒的錄像後也領悟到了這一宿命，說出拉撒路一詞。然而救世主——來自高維空間的未來人類施展了神跡，通過主角之手改變過去，令全人類「死而復生」，與聖經故事的對應堪稱絲絲入扣。此外，在希伯來語中，拉撒路也有新苗的意思，可以指代影片中將人類受精卵送往殖民地繼續繁衍的計劃。

時間扭曲

1905年，愛因斯坦提出著名的相對論，該理論認為一個移動中的物體應該比一個靜止物體的時間過得慢，這一現象稱為時間扭曲。影片中主角一行在蟲洞另一邊發現一顆距離黑洞很近的行星，該地出現了強烈的時間扭曲，地表一小時等於地球上的七年，由於登陸後發生了意外，他們在行星上耽誤了數小時，竟使母船上的隊友苦等了23年。而在主角從黑洞生還後，儘管已是124歲高齡，他的生理年紀仍維持在40多歲，而女兒卻已是年近百歲的垂暮老人。

迪倫?托馬斯

布蘭德教授多次吟誦的詩句「不要溫和地走進那個良夜，老年應當在日暮時燃燒咆哮，怒斥，怒斥光明的消逝」，出自威爾士超現實主義詩人迪倫?托馬斯之手。他的作品痴迷於生死，充斥著陽剛澎湃、神秘深邃和狂放不羈的意象，其錚然風骨與《星際穿越》中的人類為了命運奮然一搏、遠征未知之境的勇氣，具有驚人的吻合。每次詩句念出，都是情節處在關鍵拐點、艱險挑戰接踵而至的前夕，象徵著人類對命運的咆哮，在生死存亡關頭的掙扎，以及存續文明之尊嚴的抗爭。

看完好慌~~~~~~~

生活不止詩和遠方，還有眼前的苟且

然而現實是，馬上就要開學了

爸爸說，高中物理會很難

擔心自由被學霸甩得很遠

好著急……好惆悵......

不要擔心！鋒哥說開學前每人贈送2根辣條壓壓驚！

辣條1:新高一物理之曲線運動

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