科學角度分析星際穿越

原文：http://www.wanmv.com/review/201411/5916.html

[若有轉載，註明出處及其作者]
PS：這是首映零點場看完回來睡不著胡思了半小時的隨筆。。今天想了半天還是發出來吧，然後就是不足請多多指教。有關於片子的各種物理天文問題可以深入討論。。畢竟是多年的硬科幻迷。。


最喜歡的鏡頭

▲主題還是很經典的劇作法寶:愛是超越所有的所有存在的。這也是人類可以生生不息的最重要的法寶。

▲劇作，作為硬科幻迷，其實劇作一點都不燒腦的，都在掌握之中。反而父女感情的刻畫才是劇作勝出的點睛之筆，起點即終點！一部科幻片如果沒有了感情核心，也只是一部空洞的大腦遊戲罷了。

▲關於一個悖論：穿越時空見到過去的自己，能否改變歷史？歷史的長河已經深深的刻在河床上，無法抹去，儘管在五維空間能夠隨意瀏覽時間長河，但僅僅是參觀而已，一切都無法改變，正如機器人塔斯說他們不是讓我們來改變歷史的，然後片子才直接大轉折，走向完美的結局。
參考：《回到未來》／《環形使者》等等。。

黑洞和和旁邊的星球

穿越蟲洞

▲類似比較，很多看過三體的朋友都在拿這個和三體比較，三體的想像力和普及力在國內是首屈一指，在國際上也尚可加入一流科幻小說。但還是建議不要拿三體和他比。所謂的相似之處只不過是量子物理學以及天文學的普遍知識罷了，然後各有千秋。三體的探索肯定是很棒的。。
還有和2001比較的，也建議彆強制比較，出發點完全不一樣，2001是那種可以載入史冊的經典。但星際穿越只是留下一筆而已。

▲關於在平行宇宙裡面只能收到太陽系信號，卻無法發送信號的問題。
這就涉及到電磁波的傳播領域和方向的問題了。電磁波可以穿過蟲洞進入平行宇宙，還有片尾庫博和機器人在仿五維空間的三維空間裡用電磁波交流，是片子的設定。
還有就是星系裡運轉速度的問題。終極問題是引力場大小的問題。引力場大，轉速快，時間流逝也就更快。所謂時間稀釋。也就是這邊幾天那邊幾年了，片子裡太空站在新的星系靠近大黑洞，黑洞旁邊的引力場可是超級大，黑洞這邊星系轉速顯然是比地球的銀河系太陽系快的。
根據電磁波只能傳向未來而無法傳向過去的說法，蟲洞那邊就是未來了
所以只能接受無法發送。

冰星球

PS：關於電磁波只能傳向未來而無法傳向過去這個問題，就涉及到光速了。電磁波的速度和光速是一樣的。關於光速的問題。維基百科。。

▲關於黑洞旁邊的天體（似乎片子裡說這是一個中子星）存在為什麼沒有被黑洞吸入的問題，其實準確的說是黑洞視界旁邊，最簡單的想法就是牛頓第三定律。引力是相互的嘛，黑洞是空間坍塌形成的天體，有潮汐力，有視界，唯一的就是轉速很快，這也是黑洞辣麼美麗的原因，轉速快也就加快了時間和造成引力倍增，但是在視界旁邊潮汐力和引力都是很小的。也就是片尾部份很多人問飛船已經靠近黑洞，但還是能離開的原因，因為飛船靠近的是黑洞視界。
根據墨菲定律和牛頓第三定律，他可以存在。
黑洞

▲關於高維空間的問題，庫博進入黑洞，穿過了電漿體，然後可能通過奇點直接進入五維空間進行了時光之旅，我這似乎有些探索成份，但也是一種可能性吧，這就涉及到低維空間的生物如何進入高維空間的問題了。同樣可以參考高維空間生物進入低維空間的問題。
電漿體

穿越黑洞（光速）

比如人類生活在三維空間，人類怎麼進入二維空間？
其實人類完全沒必要進入二維空間，因為二維空間就赤裸裸的展示在我們面前，我們進入二維空間的方式其實就是我們的影子，一個平面的黑色的二維物體，二維空間中的生物看到我們的影子就是他們眼中的存在，這叫投影。
上升到片中的蟲洞，在太陽系是一個所謂的球體，其實這是一個在五維空間中把空間摺疊成接近翹曲空間用來空間跳躍的一個工具而已，我們是不知這個工具在五維空間中的樣子以及怎麼樣的存在，而我們所見只是工具在三維空間的投影而已。
所以說高維空間生物完全沒必要進入低維空間，一切都在眼前。
而低維空間生物要進入高維空間是理論上不可能直接進入的。要「偽裝」才能進入。比如二維空間生物真的要進入三維空間，那他得進入到一個仿三維物體，就是外觀是三維物體，裡面是二維世界的物體。就是被包在一個三維物體中去遊覽三維空間。所以庫博就是被送入一個仿五維物體（外觀是五維，裡面是三維，即適合三維物體存在）內去參觀五維空間，然後隨意穿梭在歷史河流里，而他是無法進入五維空間的。所以最後五維物體破碎，庫博也通過黑洞裡的蟲洞（或者奇點）被瞬移回三維空間。
存在於五維空間裡的三維空間（下同）


猜：在三維空間中宇宙姑且叫三維宇宙，四維空間裡所謂的宇宙一定不是這樣存在，更別說五維空間了。他可以隨意把你從黑洞裡送到三維宇宙。空間理論上大於宇宙。宇宙大爆炸也是在一個高維空間裡發生的。

送個福利吧，1-10維空間科普！能看懂到什麼程度全看天賦了／你可以彈幕試試看。。

從一維空間到十二維空間 你看得懂嗎？ 到4維後就不懂了，高人們來看
http://www.56.com/u71/v_NjU2MjIyNzY.html#st=0&fromoutpvid=NjU2MjIyNzY&

關於電影的零碎：（我是不會吐槽諾蘭小夥伴的片子的，說真的）
▲視覺：黑洞和蟲洞是辣麼漂亮，這對硬科幻迷簡直簡直就是享受。

▲認識的幾個導演看完說，都不敢拍片子了。
▲我的求知慾比之前暴漲，科幻片的領域遠遠沒怎麼簡單的。。未來屬於我們。。生命不息，探索不止。
▲很多細節很棒，最後真心被結局部份打到了。
▲之前點映的小屏版視聽差太多，首映第一次看星際穿越IMAX版，還會再刷IMAX版，為了被驚艷到的，辣麼美的天體。
▲全片都在糾結A計劃和B計劃，結局好像都實現了的樣子。這就是作為人類懂得付出的回報！
▲甩超體好幾條街。
▲年度最佳。沒有之一。

2014.11.12 4:00

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補：2014.11.14 5:00 [三刷完畢]

▲關於片子裡一直出現的阿波羅13號
作為人類的一小步，安妮海瑟薇最後在新的星球上開始了B計劃，似乎這是暗合和致敬吧。

▲台詞：自然不是邪惡的，自然是殘酷的。
這是潛台詞。暗喻著人類對自然的破壞，對地球的破壞，但自然永遠不會有惡意。一切都是人類自己。

▲關於太空站名字：永恆號
人類的繁衍～以及能量，時間，引力～～
▲台詞：死而復生，那就要先死。
伏筆，暗合最後庫伯為了人類未來放棄自己生命進入黑洞，卻以外的生存下來。
（這裡他這樣做和前面黑人太空人說，在回地球之前最好去探索一下黑洞，或許是黑洞的魅力吧，他進去了黑洞，獲取了黑洞裡奇點的數據，意外完成了A計劃。其實既然開頭會有蟲洞的出現，後面的意外也是情理之中啦。）

▲台詞：海瑟薇說的：愛不是人類發明的，是偉大的，是超越所有維度存在的。是可感知的。
確實，愛存在所有的生命中。最簡單的就是貓貓狗狗的愛。。
▲片子最重要的其實還是愛的可感知，也就是愛的第六感（直覺）的準確性和重要性。
當他們的燃料只夠二選一星球探索時，海瑟薇說她有直覺覺得愛德蒙斯的星球比曼恩博士的冰星球更適合人類生存。結果是準確的。但是決策者庫博沒採納，但後來庫博和她女兒的愛的感知和海瑟薇的是一樣的。

▲關於跨維度傳遞資訊以及跨維度接觸
1.跨維度接觸（附圖）
片子裡海瑟薇在蟲洞的四維空間裡和在黑洞裡庫博的那一個創世紀式接觸（這是直接秒殺超體的）。
這裡要涉及到鐘慢尺縮效應，因為海瑟薇在蟲洞裡是以光速運動。庫博則是在黑洞裡面以光速運動。這裡的兩倍光速相對運動就會產生時空倒流，接觸會在時間線和引力波上產生波動。所以才會出現時空扭曲的畫面。而這段也隱喻所謂他們就是我們。。

2.跨維度傳遞資訊（附圖）
片子最後，庫博在五維空間裡的三維空間給女兒傳遞資訊，這裡面所有波段都無法發送，說明電磁波是無法跨維度傳播的。但他用引力把資訊傳遞出去。這就是一個趨勢了。
有什麼比電磁波傳播範圍更廣的東西。這裡給出答案， 引力！

還是牛頓和愛因斯坦。
關於引力傳播，愛因斯坦有些研究，引力傳播是在傳播引力波。那麼四維空間的特殊是可以改變時間線，五維空間則在四維空間基礎上可以改變引力波。所以庫博用改變引力波來引導他們找到NASA，又改變引力波動來控制秒針。
庫博正是把這些關於五維空間的引力波的知識傳給女兒，才會有結局的適合人類生存的庫博太空站。
所謂時間悖論～

▲結局海瑟薇在愛德蒙斯的星球上建立基地。
證明愛的直覺真的是一種神奇的波動。不受距離不受維度不受各種東西約束的。。。也是說B計劃在進行。

▲不知道結尾時土星的蟲洞是否還在？
海瑟薇的表情真是很到位的。。

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▲為什麼米勒著陸的行星水那麼淺，浪卻那麼大？

這也是個so easy的問題。

星球是圓的吧，這也是個水球吧。黑洞這有潮汐力吧，潮汐力也不是很大很大吧，但是還是會受影響吧。

所以呢，水球是很容易被潮汐力影響的，圓形的水球是被潮汐力拉扯成橢圓了。就會有一高一低的水出現，腦部吧。。然後因為星球轉速和引力的問題，都是幾個小時就一個輪迴的。





▲太空站旋轉的問題。

so easy～

利用旋轉產生的離心力在太空環境中形成人工重力。



▲反覆出現的詩的寓意？

電影原版詩句：

不要溫順的走進那個良夜。

老年在日暮時應當燃燒咆哮。

咆哮吧，咆哮。痛斥那光的退宿。



智者在臨終的時候向黑暗妥協，

是因為他們的語言已經黯然失色。

他們不想被夜色迷惑，

咆哮吧，咆哮。痛斥那光的退宿。







這短詩。



不要溫順的走進那個良夜。

老年在日暮時應當燃燒咆哮。

咆哮吧，咆哮。痛斥那光的退宿。

前面說了。自然不是邪惡的，自然是殘酷的。就好像獅子把羚羊撕碎。。

殘酷，是對生命的剝奪，而不分目的。如果為了自己活命而犧牲其他的生命，在這樣特殊的環境中，一切反而顯得不是那麼重要，為了更遠的目標，可以犧牲自己，當然也可以犧牲他人。

因此，不要溫和的走進那個良夜，溫和就會帶來全人類的毀滅。

智者在臨終的時候向黑暗妥協，

是因為他們的語言已經黯然失色。

這是在說他自己，臨終也沒辦法拯救地球，語言並非只是說人類的語言，應該是電磁波。後來用引力波發送資訊。也暗示人類的渺小。

他們不想被夜色迷惑，

咆哮吧，咆哮。痛斥那光的退宿。

夜色，宇宙的黑暗是無邊無際。不要在茫茫宇宙中迷失。

光的退縮。光在黑洞前面也是無法逃脫的，象徵著最強大的光都會消亡，人類要在宇宙中求生是多麼的困難重重。

他的作品痴迷於生死，卻充斥著陽剛澎湃、神秘深邃和狂放不羈的意象，與《星際穿越》的主線是相似的。



▲爆炸中的碎片飛出來，為什麼飛船沒有損傷？

這個片子裡有提到的。飛船的材料。最後兩個飛船在進入黑洞被撕碎都花了好長的是時間。非常抗撞擊，很多人說是bug，你們說nolan小朋友會忽略這個問題嘛？



▲拉撒路計劃。

這也是伏筆。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，證明了耶穌的神蹟。

片子裡，人類被判了死刑，最後卻被未來的人類拯救。這是暗合的。





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【四刷完畢】



關於一些漏洞和一些粗淺的解釋：



▲海瑟薇的戀人為什麼死了呀？

因為時間太久，老死了、、

他們從出發到最後海瑟薇去了他愛人的星球。。時間已經過去了80-90年了。。

死掉很正常。



你又說可以休眠麼。。

這可不是馬特達蒙的星球，這是完全適合生存的星球。

完全沒必要休眠。

很多東西都是值得探索的。這也是為什麼海瑟薇到了星球，很快的建立了基地。這些埃德蒙斯有很大的功勞的。。

或許就算休眠了。也是和馬特達蒙一樣，沒設定甦醒期限。。也可能是休眠中死掉了。。





▲電磁波只能傳向未來而無法傳向過去的說法。。

Miller到達水星球，水星球的時間是比地球快的。 根據這個說法，只能接受而無法發送，所以不知道Miller是如何把資訊發回地球的。如果這個理論不成立。那麼前面他們來到這邊只能接受無法發送就得重新解釋了。

待高人解釋。



▲下面關於小夥伴的問題，來自朋友圈。

原圖：



首先說水星球，Miller到達水星球的時候剛剛看見茫茫大海，遠處似乎也是茫茫高山，還沒著陸，就急切的把資訊發回去了。（這裡要有個前提的）沒想到剛剛發出去，就被一個大浪拍死了。。所以整體不到一個多小時。也就是地球日七八年十來年。

馬特達蒙的冰星球，一個人在一個星球待十來年而且還沒辦法生存，自然是求生的本能讓他發出了信號的。而海瑟薇他們去了冰星球的時候，已經是又過了二十好幾年了。馬特達蒙休眠了很正常。

然後埃德蒙斯的岩石星球，是有空氣的。岩石星球離黑洞遠，時間流逝很小很小，所以基本不會太大，他發回信號也不用多長時間，但他是最可憐的。最後海瑟薇到達的時候，已經是過去80-90年了，老公也老死了。最後的鏡頭就是機器人在埋葬埃德蒙斯。





  所以加上到達土星的兩年合起來時間差不多也就十幾二十年的光景。。沒有所謂的35-70年。

最後的那次逃離黑洞花掉50年才是最大的最大的損失。這直接導致了海瑟薇失去了老公。

但為了人類未來，他們進入黑洞去了一個平行空間，獲取了奇點的引力數據，發送回去。



▲關於片子裡面的平行空間

 片子裡面的平行空間就是內個五維空間裡面的三維空間。而非他們所到達的新星系。



▲關於片子裡黑洞的名字

卡岡圖雅。翻譯問題，其實應該是卡岡都亞~即巨人的意思。出自《巨人傳》。自行百度。



▲永恆號到達水星球的時候為何翻身。

看起來永恆號沒有強力反向推進裝置，所以到了目的地要減速的話，就得自己前後翻個身，但要翻身就得邊緣噴氣，要有效地邊緣噴氣就得停轉。

所以到蟲洞的時候大叔要求停轉原來不是為了看風景啊！（轉）



▲我們是去找宜居行星的，沒有恆星哪來的宜居啊？沒有熱沒有光，都變成曼恩博士的星球了……等等曼恩的行星也有光啊！哪來的！.



很簡單，來自黑洞—卡岡都亞附近的彎曲的光。維持一個星系足夠了。



▲要按菲爾普萊特說，那個洪水行星的位置，被撕碎的機率已經很大了。還有，洪水行星離得那麼近，應該早被潮汐鎖定了才對吧……這樣應該有兩座海水大鼓包，但鼓包不該有相對運動，所以不該有超級大浪。



不對。因為海水不可能成為死水，必須流動。反而正是因為潮汐力，讓海水有週期性而不是被鎖定！











▲未來的人類（高維的they)為什麼拯救三維的自己？

這只能打比方說了，假設你看到一個二維生命在二維平面上因為三維世界投下的燈光足以把它們燒死了，你好心挪開那盞燈（高維對低維的攪動創造了低維的「奇蹟」），於是二維世界可能就被拯救了。舉手之勞。[喵喵][喵喵][喵喵][喵喵][喵喵][喵喵][喵喵]



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【五刷完畢】稍微補充一點。。



▲關於昨天一個問題做個補充，如圖。。






片子裡面交代的時間是，在馬修發現NASA基地的時間點上，是48年前出現的蟲洞。十年前派出的十二個人。所以和我昨天推算的差不多的。。。欣慰。。哈哈。。



▲台詞：別隨便承諾一些無法履行的事情。

這一方面是說馬修對女兒的承諾，還有就是布蘭德教授對他女兒海瑟薇的承諾，對人類的承諾，這是個對比。



▲名詞：引力彈弓效應

這個詞出現兩個地方，1.在逃離巨人黑洞的時候，為了節省燃料採取的方法。2.在前面到達水星球的時候。為了不受軌道影響，節省時間。但沒想到到達發生了一些事兒，導致浪費了近兩小時，也就是地球的14年左右。



解釋：利用其引力場來給飛船加速，將它甩向下一個目標。。都是為了節省時間和燃料，採取的技巧。





▲關於片子裡面的巨人（超重）黑洞

這是一個很老的超重黑洞，他的奇點是『溫和』的。也就是潮汐力不是狂躁的。這也是米勒水星球的重力只是地球的130%的客觀因素。

而且速度只要足夠快。就可以平安的穿過黑洞視界。最後似乎也證明這個黑洞是溫和的。



▲羅米利的台詞：我以為你們已經回不來了。這樣把生命睡掉太可惜，還不如研究黑洞。

這個是直接暗喻埃德蒙斯的。他發現的星球是比較完整的。他要等接近90年。。在他把生命耗盡的時候是留下了星球好多數據的。海瑟薇也比較容易實行B計劃。（這是岩石星球具有食物的情況）

如果有異議。就是沒有足夠食物的情況，他們的食物其實僅僅只有兩年的，他休眠後直接休眠了80+年，直接在休眠中死去了。



▲在他們進入水星球的時候提到了用中子星來均衡黑洞的引力。

中子星也是和黑洞類似的超重天體。當他和黑洞相遇的時候。會有劇烈的空間活動，（關於劇烈的程度，就是磁場的劇烈碰撞，直接導致太空站無法運轉，他們就只能死翹翹了。這個可參考太陽風暴，就是超級耀斑。電影《2012》，而這種磁暴要遠遠超過太陽風暴N倍，毀滅級。）直接影響周圍時空的變化。

所以是行不通的。被否決。



▲關于飛船的空氣動力學和螺旋式下降。

這是現有技術。片子裡面的飛船設計根據實用性，會有一些優缺點。



▲疊代和遞歸。

這是數學名詞，計算的兩種方法。高中數學內容。



▲這個問題有點私心：就是人類死亡靈魂後是否會進入高維空間？進入一個新的世界。總覺的怪怪的。。。



▲關於內個死而復生，就要先死。也就是拉撒路計劃，還有後面的暗合。是在向古典致敬。





▲對各位不太科幻的迷影人，這裡列個很早收的書單。。僅供參考



入門：

1.凡爾納的科幻小說，包括《海底兩萬里》、《從地球到月球》、《機器島》等。凡爾納的作品風格十分獨特，在以後的科幻文學中幾乎沒有再現。

2.威爾斯的科幻小說，包括《時間機器》、《世界之戰》、《隱形人》等。威爾斯對世界科幻文學的發展有著深遠的影響，他對外星人和時間旅行等的描寫、對生物科學的描寫等，都為以後的科幻小說提供了最初的範式。



中級：

 1.《天堂的噴泉》（阿瑟·克拉克） 技術型科幻的典型代表，以技術構思為核心展開想像和故事。這種類型被稱為坎貝爾式的科幻小說，迄今仍代表著最為大眾認同的對科幻文學的定位。

 2.《火星編年史》（布萊德伯里） 文學型科幻，但卻不像後來的新浪潮科幻那樣晦澀和前衛，這本書讓你體會到科幻可以擁有怎樣的詩意和美。

 3.《一九八四》（奧威爾） 社會學核心的科幻小說，對一種可能的未來社會形態進行全景式的描述。



高級（骨灰）：

 1.《紅火星》、《藍火星》、《綠火星》（斯坦利·羅賓遜） 最硬的科幻之一，像親歷一個超級工程的工程師寫的回憶錄，描述人類開拓一個新世界的偉大曆程。

 2.《城堡中的男人》（菲利普·迪克） 架空歷史的經典，故事隱晦細緻而不動聲色，背景在故事的進程中不為人察覺地展開。

 3.《末日之書》（康妮·威利斯） 時間旅行的經典之作，獲星雲雨果雙獎，故事在極其瑣碎的敘述中緩慢推進，卻充滿了扣人心弦的張力，書中描寫的黑死病肆虐的1348年的歐洲，是人類歷史上最接近末日的場景。

 4.《異鄉異客》（海因萊因） 曾讓無數年輕人為之瘋狂的科幻小說，但只是西方的年輕人，感受本書的魅力需跨越文化的障礙，還需忍受那無休無止的說教。

 5.《萬有引力之虹》（托馬斯·品欽） 主流文學界有一個強盜的習慣：看到有在文學上很出色的科幻小說，就把它們從科幻文學中拎出來，宣佈它們屬於主流文學，久而久之，科幻小說在文學上也就安於二流三流了。現在我們也效仿此伎倆，從主流文學的經典中拎出科幻小說來。這本書被奉為現代文學的頂峰之作，其實其內容很科幻，夢幻般的複雜情節中充滿了物理學、火箭工程學、高等數學、心理學等科技元素，不過其後現代文學那凌亂晦澀的夢囈，以及八百多頁的長度，是對閱讀的一個考驗。主流文學經典中能夠搶到科幻這邊來的還有《蠅王》、《發條橙》等。

6.《紅色海洋》（韓松） 壯麗而詭異的史詩，從一個前所未有的維度俯瞰人類的過去、現在和未來，閱讀體驗超乎想像。
未完待續。。。。
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（先攢著。N＋1刷完再說～）