《星际穿越》科普释疑

作为2014科幻巨制，《星际穿越》11月12日一上映，票房与口碑颇佳。电影中“烧脑”的虫洞、黑洞和高维空间这些物理概念，也成为影迷津津乐道的话题。当然，对很多“物理盲”来说，里面有些理论也高深了一点。浙江工业大学天体物理研究所副教授、美国贝勒大学理论物理博士武强在接受采访时给公众提供了他作为专家的一个解读。虽然涉及的宇宙、时空等主题的电影并不新鲜，但武强表示，《星际穿越》对科学知识的运用，还是挺过硬的。不过，武博士很专业地告诉影迷一点：电影中涉及的虫洞、黑洞、高维空间等，都是物理学家提出的一种理论，它们是否真的都存在，目前人类还没能证明。

问：虫洞为什么不是洞？ 答：因为它到了三维空间

片中，男主角看到虫洞时，好奇发问：“为什么虫洞是球形而不是一个洞”？按照爱因斯坦的广义相对论，虫洞确实是一个“球”。就像电影展示的，像水晶球一样，另外一面是另一个星际。这是符合物理理论的。虫洞就是一个可在短时间穿过较远距离的空间隧道。影片中对虫洞为什么是圆的做了很形象的解释——因为虫洞在二维空间上是连接两点的圆洞，到了三维空间，在上下左右前后三轴上进行扩展，形成了球形。在电影中，男女主人公穿越虫洞，到达另一个表面全是水的星球。在穿越虫洞时，电影画面出现了弯曲的时空。这也是符合爱因斯坦相对论的。质量越大的物体，产生的引力就越大，时空弯曲是因为受到了强引力。对于虫洞是怎么开合的，目前没有特别的物理理论。所以电影中的虫洞也是突然打开的。

问：掉进黑洞真的能回来吗？　答：这是符合物理理论的
电影里呈现的黑洞，也是符合物理理论的。电影的监制是著名物理学家、美国加州理工学院的基普 索恩，他就表示，《星际穿越》是第一部准确描述黑洞的好莱坞影片，符合爱因斯坦的广义相对论方程式。这是30个人，数千台计算机，用一年的时间，制造的有史以来黑洞面貌的最准确模型。不过，黑洞里面是什么样子，物理学上尚无说法。所以，电影里马修到了黑洞里面的画面，是用了现代艺术的处理方式。马修掉进黑洞，最后被送回了太阳系。这也是有物理理论的，通过黑洞，可以从另外一个地方出来。
问：一小时可能等于地上7年？　答：对。引力强的地方时间慢
电影的最后，是马修在书架背后的五维空间里，用引力带动手表指针，用摩斯密码把黑洞中的数据传递出去，告诉女儿。虽然看上去很不可思议，但是有理论依据的，确实只有引力能突破高维空间，传递信息。另外，电影中有不少关于时间快慢的情节，也和引力有关，引力强的地方时间就慢。马修去的那个表面是水的星球，更靠近黑洞，所以在那里时间就过得很慢，一小时等于地球上的7年。以前人们常说“天上一天，地上一年”，也是完全符合科学的。
问：这部电影真的无懈可击吗？　答：不！最后还是有个漏洞
穿过黑洞后，马修被困在书架后面的五维空间里，这个高维空间的呈现方式，在物理理论上没有很明确的依据，是导演诺兰借鉴了现代艺术大师杜尚对时间的解构方式。杜尚的名画《下楼梯的裸女：第二号》，就将时间“实体化”了。楼梯被描绘成松散的有机体形状，人物呈现尖锐的几何形状，运动的速度显得更快而又断断续续。电影中，诺兰把女儿不同年龄段的画面一一展现出来，把时间具象化了。但电影最后有个小漏洞——100年后，马修离开地球去寻找安妮，两人的年龄还是差不多的。实际上，穿越过黑洞和只在黑洞边上呆过，时间是不一样的。所以，女主角应该是一个老太太了。

（来源：钱江晚报，本刊略有删减）