《星际穿越:太空旅程》太烧脑 观影科学指南揭秘

　　“虫洞”、“黑洞”、“多维空间”、“时间膨胀”……由著名导演诺兰执导的好莱坞年度科幻巨制《星际穿越》11月12日在全国上映，短短两天票房突破5000万元人民币，各种生僻的理论名词也迅速成为影迷津津乐道的话题。这部以太空穿梭和时空旅行为题材的科幻片，因为触及了大量物理学前沿理论，被不少科幻迷奉为“烧脑神作”，但也因为这些理论太过“高冷”，因而吓退了一些对科学理论本就不感冒的普通观众。那么，想要顺利完成“星际穿越”，你需要一本指南。

什么是虫洞？

　　是时空隧道，能进行时空穿越片中，今年奥斯卡影帝马修·麦康纳饰演的库珀是一名优秀的宇航员。由于环境恶化，人类社会发生剧变，他不得不回家种地，成为一名农民。然而，库珀的女儿墨菲意外发现了来自太空的星际坐标，于是库珀便向着太空出发了。

　　库珀的出行当然不是简单的太空漫游，他带领一帮科学家探索另一个未知星系里可能适宜人类生存的星球。这些先驱们花了两年时间才飞到土星。土星与地球的平均距离差不多是地球到太阳的9倍多，有十几亿公里。但是之后他们仅用了很短时间就突然到了距离地球100亿光年的另一个星系！是的，他们穿越了，通过虫洞。

　　虫洞是个什么东西呢？它当然不是虫子挖的洞，片中对虫洞的定义是：一、虫洞是宇宙中相距遥远的两点间的一条捷径，拿一个苹果举例，虫子如果沿着苹果表面爬，路程会很远，直接钻洞那就近多了；二、虫洞是连接黑洞和白洞(黑洞死亡后会变成白洞，喷射出黑洞之前吸入的物质)或黑洞与黑洞的管道，所以在黑洞里能找到虫洞；三、虫洞是时空隧道，能进行时空旅行。

　　科学提示：在现实生活中，虫洞只是科学家的一个猜想，至少目前以及可以预见的未来还不会出现，仍然停留在爱因斯坦等“超强大脑”的理论推测中。英国皇家天文学会教授马丁·巴斯托在接受采访时就表示：“我不认为虫洞真实存在。解释虫洞的工作原理仅限于科幻范畴，没有任何直接证据证明宇宙中存在这种东西。我们对黑洞有一定了解，但对于连接空间不同区域的东西，我们还只是提出想法并且是非常初级的想法。从电影的角度讲，虫洞这种东西在影片中必须存在，否则影片的情节便无法推进。”

什么是黑洞？

宇宙中有强大引力的超高密度天体

　　如果找不到虫洞，那就无法穿越了吗？电影给了另一个办法：如果你非要不走寻常路，还可以通过黑洞实现穿越。“黑洞”可以说是电影最大的亮点之一，拍摄过程中，电影创作人员向世界著名物理学家—美国加州理工学院的基普·索恩取经。在视效小组的齐心努力下，《星际穿越》成为科幻片史上对黑洞的呈现最具有科学准确性的影片。

　　影片给了观众一个惊世骇俗的“黑洞”，它在地球100亿光年外，四周充斥着耀眼夺目的光晕。仔细看那光晕，不同种类的射线、光线在那里呈现出色彩复杂的图谱。这个据说由30个人和数千台计算机制作的“最准确”的模拟黑洞，就像地球上一些致命的有毒生物一样艳丽、迷人、致命！影片中，安妮·海瑟薇饰演的布兰德环绕黑洞飞行，而后抵达系外行星系统的一颗行星。在影片末尾，库珀就是通过黑洞穿越到了新世界，在那里看到了多维宇宙，看到了过去和未来。

　　科学提示：巴斯托表示：“你可以环绕黑洞飞行，但前提是不能靠得太近。在进行天文学研究时，我们观测到大量环绕黑洞的系统，通常是带有恒星的系统。你能够观测到这些系统，但如果进入黑洞的事件穹界，可怕的物理学现象便会出现。你会螺旋坠落，直至被黑洞吞噬。”

　　简单来说，黑洞是宇宙中有着强大引力的超高密度天体，任何物质只要超过黑洞外围的“视界”，都将被吸入黑洞，并且有去无回。

什么是相对论？

你的速度越快，相对时间就变慢了

　　索恩和电影视效部门将有关黑洞的数学数据和爱因斯坦的著名方程式进行视觉再现。为了让观众更直观地了解黑洞，他们采取了一个巧妙的做法，在黑洞后面“部署”一颗恒星。在强引力场的作用下，时间流逝的速度大大放慢，强烈的时间扭曲使得这颗行星表面1小时等于地球上7年，男女主角在靠近黑洞的行星上待了几小时，经历了一起平地而起的巨浪后，再回到飞船上，当年的同伴已经白了胡子，说他已等了他们23年，女儿也已长大23岁。

　　科学提示：根据爱因斯坦的相对论，如果速度越快，那么相对的时间就越慢，所以假设人可以以接近光速做宇宙旅行，那么对他们来说，时间就变慢了，而地球上正常生活的人们仍然按照原来的时间新陈代谢，生老病死。

　　等空间旅行者回到家，他们的生理年龄可能比实际年龄看上去小得多。对此，巴斯托也表示：“这种现象已经得到验证。例如，登上月球的宇航员移动速度超过地球上的任何人，他们的衰老速度略慢于地球上的任何人，但还没有达到显而易见的程度。不过，如果你的速度接近光速，你便能注意到这种影响。”

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