《星際穿越》裡的蟲洞、黑洞和四維空間

《星際穿越》裡主要展示的是廣義相對論,也就是引力的理論。蟲洞是從廣義相對論裡得到的。因為星際穿越這部電影是物理學家基普索恩要拍的,主要想在科幻電影裡展示他畢生的研究成果,包括引力、黑洞和蟲洞方面的。他是一個主要研究廣義相對論的物理學家。

整個引力部分都是按照廣義相對論來的,當然加入了一些科幻元素,比如在蟲洞的尺寸上,按照他自己的計算,一個可穿越蟲洞的半徑至少1光年,這顯然沒法編進去,太陽系才1光年呢,按電影裡的航天技術飛1光年要上萬年,這沒法編。所以索恩編了一個高維文明,他們製造了一個高維蟲洞,既然是人工建造的,自然就可以忽略掉自然蟲洞的各種限制。

《星際穿越》裡的蟲洞、黑洞和四維空間

到了蟲洞的另一頭,問題又來了,編劇需要一個在行星軌道上能造成6萬倍時間膨脹的黑洞(1小時等於地球7年)。這當然難不倒這位相對論權威了,通過計算他設計了一個1億倍太陽質量的星系級黑洞,並且是一個高速自轉的超級黑洞。所以這個黑洞的設計比蟲洞靠譜多了,因為它完全可以按科學計算來設計,最終呈現的黑洞是索恩把自己都計算結果交給特效公司製作的,所以電影裡這個黑洞被稱為史上最真實黑洞。你基本上可以把它這部分當做科學視頻來看了。

《星際穿越》裡的蟲洞、黑洞和四維空間

然而腦洞大開的編劇還有更瘋狂的想法,他要求男主角庫珀進入黑洞獲取數據並活著出來。。。_(:D)∠)_

對於這個要求索恩起初是拒絕的,這不科學啊,,,但是他扳不過編劇的大導演諾蘭。只好在自己的專業外打主意,他在黑洞內構建了一個四維空間,並且把四維時空裡的時間維度在四維空間裡的展開成第四個空間維度,讓男主角可以四維的時間上前後移動。這已經超出科學理論範疇了,純粹科幻的。

《星際穿越》裡的蟲洞、黑洞和四維空間

整個故事的設計很巧妙,產生了一個因果循環,所以故事看起來很精彩,就是難為了科學顧問——嚴謹的物理學家索恩了。ಥ_ಥ

至於五維空間,電影裡並沒有,電影裡說的是五維時空。


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