《星際穿越》科普釋疑

作為2014科幻巨制，《星際穿越》11月12日一上映，票房與口碑頗佳。電影中“燒腦”的蟲洞、黑洞和高維空間這些物理概念，也成為影迷津津樂道的話題。當然，對很多“物理盲”來說，里面有些理論也高深了一點。浙江工業(yè)大學天體物理研究所副教授、美國貝勒大學理論物理博士武強在接受采訪時給公眾提供了他作為專家的一個解讀。雖然涉及的宇宙、時空等主題的電影并不新鮮，但武強表示，《星際穿越》對科學知識的運用，還是挺過硬的。不過，武博士很專業(yè)地告訴影迷一點：電影中涉及的蟲洞、黑洞、高維空間等，都是物理學家提出的一種理論，它們是否真的都存在，目前人類還沒能證明。

問：蟲洞為什么不是洞？ 答：因為它到了三維空間

片中，男主角看到蟲洞時，好奇發(fā)問：“為什么蟲洞是球形而不是一個洞”？按照愛因斯坦的廣義相對論，蟲洞確實是一個“球”。就像電影展示的，像水晶球一樣，另外一面是另一個星際。這是符合物理理論的。蟲洞就是一個可在短時間穿過較遠距離的空間隧道。影片中對蟲洞為什么是圓的做了很形象的解釋——因為蟲洞在二維空間上是連接兩點的圓洞，到了三維空間，在上下左右前后三軸上進行擴展，形成了球形。在電影中，男女主人公穿越蟲洞，到達另一個表面全是水的星球。在穿越蟲洞時，電影畫面出現(xiàn)了彎曲的時空。這也是符合愛因斯坦相對論的。質(zhì)量越大的物體，產(chǎn)生的引力就越大，時空彎曲是因為受到了強引力。對于蟲洞是怎么開合的，目前沒有特別的物理理論。所以電影中的蟲洞也是突然打開的。

問：掉進黑洞真的能回來嗎？　答：這是符合物理理論的
電影里呈現(xiàn)的黑洞，也是符合物理理論的。電影的監(jiān)制是著名物理學家、美國加州理工學院的基普 索恩，他就表示，《星際穿越》是第一部準確描述黑洞的好萊塢影片，符合愛因斯坦的廣義相對論方程式。這是30個人，數(shù)千臺計算機，用一年的時間，制造的有史以來黑洞面貌的最準確模型。不過，黑洞里面是什么樣子，物理學上尚無說法。所以，電影里馬修到了黑洞里面的畫面，是用了現(xiàn)代藝術(shù)的處理方式。馬修掉進黑洞，最后被送回了太陽系。這也是有物理理論的，通過黑洞，可以從另外一個地方出來。
問：一小時可能等于地上7年？　答：對。引力強的地方時間慢
電影的最后，是馬修在書架背后的五維空間里，用引力帶動手表指針，用摩斯密碼把黑洞中的數(shù)據(jù)傳遞出去，告訴女兒。雖然看上去很不可思議，但是有理論依據(jù)的，確實只有引力能突破高維空間，傳遞信息。另外，電影中有不少關(guān)于時間快慢的情節(jié)，也和引力有關(guān)，引力強的地方時間就慢。馬修去的那個表面是水的星球，更靠近黑洞，所以在那里時間就過得很慢，一小時等于地球上的7年。以前人們常說“天上一天，地上一年”，也是完全符合科學的。
問：這部電影真的無懈可擊嗎？　答：不！最后還是有個漏洞
穿過黑洞后，馬修被困在書架后面的五維空間里，這個高維空間的呈現(xiàn)方式，在物理理論上沒有很明確的依據(jù)，是導演諾蘭借鑒了現(xiàn)代藝術(shù)大師杜尚對時間的解構(gòu)方式。杜尚的名畫《下樓梯的裸女：第二號》，就將時間“實體化”了。樓梯被描繪成松散的有機體形狀，人物呈現(xiàn)尖銳的幾何形狀，運動的速度顯得更快而又斷斷續(xù)續(xù)。電影中，諾蘭把女兒不同年齡段的畫面一一展現(xiàn)出來，把時間具象化了。但電影最后有個小漏洞——100年后，馬修離開地球去尋找安妮，兩人的年齡還是差不多的。實際上，穿越過黑洞和只在黑洞邊上呆過，時間是不一樣的。所以，女主角應(yīng)該是一個老太太了。

（來源：錢江晚報，本刊略有刪減）