星际穿越
对于不少人来说，或许最近彼此间的问候语已经从“你吃了么？”变为“你星穿没？”由《盗梦空间》导演克里斯托弗·诺兰编剧并执导的“烧脑”大片《星际穿越》，在内地上映5天票房达2.6亿，更难得的是，票房和好评“齐飞”，人们在惊叹《星际穿越》史诗般的恢弘与震撼的同时，也在感叹影片主创的无尽想象力。
《星际穿越》讲述的是末世地球的故事，人类在绝望中派出最后一批宇航员，试图通过穿越时空隧道即虫洞，找到一个宇宙中的新家园。和以往观看好莱坞科幻大片不同，《星际穿越》使得观众在欣赏宇宙奇观的同时，也被“科普”了一把，有网友边看电影边发微信：“黑洞潮汐”是啥啊？“五维空间难道是立方体？”更有人直呼：“不好好学习以后连电影都看不懂了！”
与此同时，一系列相关的“脑补”帖也迅速在网上蹿红，一些科普网站甚至专门成立了《星际穿越》讨论区，什么理科生眼中的《星际穿越》；看《星际穿越》前需要知道的N个知识；N个细节解读《星际穿越》等，这样的帖子一经发布便引发群体性转发。 一段来自国外的视频《从一维到十维》成了众多网友理解多维空间的“养料”，但很快就有科普网站用大量常人看不懂的公式对视频内容进行逐条批驳。大屏幕上，时间变缓、引力效应、五维空间、外星巨浪以超乎想象的形式一一呈现，尤其是人类最为好奇、神秘莫测的“虫洞”及“黑洞”也首次以爱因斯坦广义相对论方程式惊艳现身，完全满足了科幻迷们心中所想的虫洞景观„„一时间，不论男女老少脑洞大开，忙着欣赏这部带着众多天文学、物理学符号的大片，忙着吸收各式各样的知识，忙着将自己的膝盖献给诺神，《星际穿越》的影响力俨然已经从电影界“穿越”到社会各阶层。
电影屏幕上在表现人类为了拯救自身所做出的悲壮性地探索和努力，而现实生活中，这种探索也在进行着，不过与影片中已达到的程度相比还处于襁褓阶段：仅仅向深空发射探测器和无线信号，期待遥远的天际传来回音。最新的消息来自欧洲航天局，经过十年的飞行，欧洲航天局的“罗塞塔”号彗星探测器本月中抵达彗星“丘留莫夫—格拉西缅科”的彗核，并成功释放着陆器“菲莱”登陆彗星表面。但仅仅过了约60个小时，“菲莱”就因为电力问题遗憾地进入了休眠状态。所幸，“菲莱”着陆以后获取的实验数据都已传回地球。一周前，“菲莱”与地面控制人员最后一次通信，持续大约两小时。在此期间，它接受指令，旋转35度，将身上较大的太阳能电池板朝向阳光，并抓紧最后时间，把所有的实验数据传回地球。现在全球所有航天人都在关注“菲莱”，它就这样沉睡不醒了吗，欧航局说，除非太阳能电池板获取足够光照并转化成足够电力使“菲莱”苏醒，否则地面控制人员无法与“菲莱”建立联系。
诺兰大神的作品每一次都会引起轰动和讨论，这次的《星际穿越》我相信也不例外。这部电影的烧脑程度不亚于《盗梦空间》，这都来源里其坚实的理论基础。而这些理论知识确实有些深奥抽象，那么这里为了方便大家观影，就以一个科幻爱好者的角度为大家阐释一下影片中提及的一些科学术语及理论吧。 星际穿越 真的很好看 真的很难懂
宇航员肩负起拯救人类的重任
在《星际穿越》之前，从来没有一部电影能引发全民性的科学讨论浪潮，因为这部影片号称史上最“烧脑”的电影。虽然被指责“烧脑”和“高冷”，但克里斯托弗·诺兰执导的《星际穿越》在中国上映后依然引发观影浪潮。，与此同时凭借居高不下的好口碑制造了新一轮网络热点话题，保持着强烈的上升势头，甚至出现了场场爆满一票难求的态势，猛烈后劲被各方看好，成为一时无二的“现象级大片”。
一手
烧脑
资深科幻迷 完美呈现心目中的虫洞
《星际穿越》是诺兰的首部太空题材电影，他邀得天体物理学家基普·索恩联手呈现最科学严谨的硬科幻“神作”，时间变缓、引力效应、五维空间、外星巨浪等元素以超乎想象的形式呈现在巨幅银幕上，尤其是人类最为好奇、神秘莫测的“虫洞”及“黑洞”也首次以爱因斯坦广义相对论方程式惊艳现身，完全满足了科幻迷们心中所想的虫洞景观。如此硬科幻巨制给人醍醐灌顶般的震撼，绝对是科幻迷的不二选择。不怪乎有网友总结：“诺兰负责呈现美，索恩教授负责真实，观众则负责享受。”
理科男点赞 逻辑严谨漏洞少
《星际穿越》中诺兰继续坚持严谨“苛刻”的路线，不仅邀得基普·索恩随时“现场教学”，更将作为编剧之一的弟弟乔纳森·诺兰送往“专业补习班”研究理论。于是，其他科幻片存在的物理硬伤在《星际穿越》比较难寻。成都某大学数学系的陈老师是科幻迷，看完后该片后，他说：“这部电影一看就是在向当年那部《2001太空漫游》致敬，总的来说这部电影逻辑算很严谨，黑洞的视觉效果经过精密的运算后
呈现出来很震撼。”不过他指出，电影里还是有些情节在科学上讲不通，“电影里飞船接近黑洞边缘居然没任何事情发生这很奇怪，黑洞质量非常大，越接近它造成的引力差就会越大，这就是黑洞潮汐力，这个力甚至可以把飞船撕成碎片。”
一手催泪
文科女吐槽 脑洞炸掉看不懂
人气甚旺的《星际穿越》也绝非人见人爱，在观众反映：“前面20分钟节奏太慢，都快看睡着了，还没有《哥斯拉》看着爽。”而该片槽点最多的莫过于定位过于高冷，因为片中涉及到太多专业的科学知识，要完全领会电影内涵，看片前不恶补一些必要的物理常识是不行滴。据记者调查，在网上反映这部电影晦涩难懂的基本都是文科生，“弯曲时间”、“宇宙黑洞”、“引力使光扭曲”等名词对他们来说的确让人崩溃。有个叫水草的女网友说：“这电影简直是女文科生的噩梦，走出影院我脑袋还是蒙的，还好故事里那段父女情很感人，也算是值回票价了。”
解读
文科生看懂《星际穿越》
应掌握怎样的“姿势”?
果然“烧脑”。不少文科生在观影之后纷纷吐槽，电影里充斥着大量关于相对论、量子力学、黑洞、虫洞、五维空间等物理学理论让人傻傻分不清。那应该如何看懂这部电影?记者最近从华纳片方获得了一份特殊的视频资料，电影艺术顾问、著名物理学家基普·索恩和导演诺兰都现身说法，他们从几个方面指点了应该如何更好地欣赏《星际穿越》。
姿势NO.1
进入虫洞与黑洞前请先打开脑洞
《星际穿越》中，人类最为好奇、神秘莫测的“虫洞”及“黑洞”也首次以爱因斯坦广义相对论方程式惊艳现身。虫洞与黑洞是贯穿整个电影的重要线索，如果没有虫洞，男主角不会穿越到另外一个星际;如果没有黑洞，他也不会被抛入五维空间，最后完成了一巧妙的时间“轮回”。
姿势NO.2
想象一堵“时间墙”假装在五维空间
我们初中就曾学过一维数轴，二维平面，三维立体。现在宇宙学家将时间看作第四维，而五维空间指的是能量无界限，是由无数个第四维时间组成的平面。想象一下，就像你面前有一堵墙由无数的竖线组成，每一条竖线就是一条第四维时间线，透过每一条时间线都能看到在这个时间点三维空间里发生的事情。
就在库珀从飞船中弹射出来不久，他落入了一个由他家书房组成的高维空间里。对此，基普·索恩的解释是这是一个四维超正方体在三维空间的投影。电影中的五维，实际上包含了时间这一维度，多出来的那个空间维，则是可以让库珀迅速回到太阳系的捷径。
这个超立方体的一个“面”在三维空间中，实际上是一个有体积的空间，刚好和库珀家的书房重合(宇宙中相距百万光年，在高维空间里也许只有数米，从黑洞到地球瞬间就可以返回)，而那个时间维度又可以轻松让库珀通过引力影响过去(譬如风沙落地的痕迹)，最后通过引力操纵手表的指针，传递给女儿世界内部关于量子引力的关键信息，最终使得人类得以操纵引力离开地球—在我看来这一段是最煽情的：能够穿透不同维度的，除了引力，还有爱。
姿势NO.3
看片前恶补下爱因斯坦“相对论”
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由阿尔伯特·爱因斯坦创立，并提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。根据“相对论”原理，人类有可能完成时间旅行回到未来或过去，如果你在太空中的速度足够快。
姿势NO.4
知道万有引力不如知道“爱有引力”
在整部影片中，提到最多的两个词，应该就是“时间”和“引力”了，这两个词恰是影片故事的关键所在。布兰特说“他们”是更高级的文明，在他们的世界，时间可以以物质的方式存在，回到过去如同走下一座山谷，到达未来如同爬山一座山峰。这如同预言一般的话语最终成为现实，而那个“他们”其实就是未来的人类。
诺兰认为，引力是世界一切力量之源，是通往各维度空间的唯一桥梁，拯救世界的关键力量。而“引力”，除了它本身的含义，还有着深一层的意义。在片中，这种“引力”就是存在与库珀和女儿墨菲之间的亲情和爱。从这个角度讲，《星际穿越》堪称是硬科幻的外壳包裹着一颗柔软的内心，文科生，你看懂了吗?
首先得搞懂以下名词：
1，植物病变：由于环境恶化，造成植物基因变异形成的病变，直接影响就是使植物大量灭绝，减少草食性动物的食物来源和氧气的产生。类似的情况在6500万年前可能出现过，目前有猜想指出那时一颗小行星撞击产生的大量灰尘改变了大气结构，使得大量植物灭绝，从而导致了恐龙的灭绝。
2，引力弹弓：也就是利用大型天体的吸引作用为飞行器加速，这也是彗星飞行的能量来源。其原理就像一块磁铁可以吸引周围的金属一般。
3，虫洞：科幻片中经常出现的术语，想必大家都不陌生了。所谓虫洞就是在三维空间中利用特殊技术形成的一个可在短时间穿过较远距离的空间隧道。如果起点终点是地图上的两个点，那么虫洞的原理就是把地图折叠起来，是这两点在一个平面（二维维度）上重合，使得从起点到终点的距离大大减少（其实也就只相隔一个平面而已）。影片中虫洞之所以是圆的，是因为虫洞在二维空间上是个连接两点的圆洞，到了三
维空间，在上下左右前后三轴向上进行扩展而形成了球形。正如片中戏谑道：“为什么虫洞是球形而不是一个洞，以前的插画上都是画的一个洞啊”
【同样都是为了达到超光速运动，但是虫洞和曲速飞行可不一样，前者是压缩空间，而后者是拉伸物体。】
4，黑洞：宇宙空间内存在的一种超高密度天体，由于类似热力学上它是完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。于1969年由美国物理学家约翰·阿提·惠勒命名（以上来源于百度百科）。黑洞最主要的影响就是其巨大的引力作用使包括光线在内的一切物质被吸引到起中心，而这巨大的引力也在这中心附近造成了时空的扭曲，也就是所谓的相对论。
如何理解这个时空的扭曲呢？我们可以把一个水池中的排水孔比作黑洞。当水池装满水时打开排水孔放水，在远离孔的水面附近，一切没有变化，而在水下靠近排水孔的地方，水流速度开始增加，水流方面也开始变化。在这样的速度下，水分子移动定距离花的时间远小于书面附近水分子移动相同距离花的时间。这个距离就相当于时间流动过程中的两个点，比如2000年和2014年，原本在水面附近需要14年时间，而在排水孔附近，只需要几小时就可以让时间从2000年跨越到2014年。这就类似于黑洞对时空产生的扭曲，这也就是为什么黑洞附近一小时，黑洞外7年。
5高维空间：我想大家都知道，一条线是一维空间，一个平面是二维空间，一个立体是三维空间，而我们的世界是由时间支配三维物体形成的四维空间。超过四维空间的更高维度就被我们称为高维空间。影片中出现的高维空间主要是五维空间，也就是我们世界更高一级的空间。
五维空间到底是怎么样的呢？我们可以运用类比来推断。在四维空间，三维物体是一切物质的组成基础，而时间则是整个四维空间活动的基本，没有时间，一切都是静止的，就和三维空间没有区别。那么在五维空间，四维物体可能就是一切物质的组成部分。可能组成五维物体最基本的元素就是一整个四维空间，在这个元素中包括我们所有已知的世界。所以五维空间的生物（如果存在的话），是能够控制时间的，就想我们能控制一个三维的物体，但是他们又受什么控制，我们不得而知。我个人愿意称之为“空间极”（自我YY，毫无依据），一种推动空间往高维空间发展得存在。
【那么电影里，五维空间生物是如何控制时间的呢？这就有点像我们用播放器看视频。一个视频就是一个四维空间，我们同时用无数个播放器放着不同进度的视频，这就好比是五维空间，而五维空间的生物只需选择已经播放到视频特定的位置的播放器就可以选择一个在特定时间的四维空间。影片中把黑洞的中心——奇点作为了四维空间生物干涉五维空间的大门。通过奇点，四维空间生物可以在五维空间中选择某个特定的“播放器”，甚至通过能影响时空的引力对“播放器”进行控制。】
那么问题来了，那些五维空间生物是怎么由“我们”变化而来的？单纯的进化是不可能实现的。回答这个问题，我们得先回答：我们由哪里来，死后又到哪里去？这个我们不是指经过十月怀胎受精卵发育形成的肉体，而是我们的精神，我们的意识。当肉体腐朽殆尽，我们的精神是否就是走向了那条“死亡通向再生”的拉撒路呢？
文科生比理科生更能看懂大片《星际穿越》
《星际穿越》上映后，《三体》粉们纷纷用科学理论解读剧情。但在现今的科学层面上，剧情漏洞就会层出不穷。当我们放下科学，用感性去解读，就会发现这部大片的精深所在。
未来人类用“爱”拯救祖先
“倘若在五十光年之外有一架倍数足够大的望远镜，有一个观察点„„停在五十光年之外的某个地方，我的一生就会依次重现，五十年的历史便将从头上演。”这是已故作家史铁生在《轻轻地走与轻轻地来》中的一句话。
我们用这句话来套用美国科幻大片《星际穿越》，会发现《星际穿越》讲述的就是未来人类拯救自己的祖先的事情。因为未来的人类在五维度空间中，感知到自己的祖先的茫然，会对未来人类自己的生存构成威胁，才通过种种手段来提示自己的祖先。
这里需要思考的是，既然人类有了未来，那么为什么未来人类还要设计虫洞并通过信息提示人类的祖先？影片最后通过主人公库珀用隐藏在黑洞中五维世界的文明解释了这个问题，在五维世界中，库珀可以感知到自己女儿在地球不同时段画面。这种超越维度的感知，使未来人类意识到他们的成功只是在层层叠叠的嵌套时空中的一个地球的成功，而在不同时空中的地球就没有这么幸运。当看到某个地球因为缺少足够的能力解决人类毁灭的问题，“爱”使未来的人类向祖先发出了信号。
至于被拯救的地球人类能否和未来人类叠加在一起，这个可以用时间概念来回避。正如布兰德教授在影片中的那句台词，“我不畏惧死亡，但是我害怕缺少时间。”
算法与爱因斯坦
会有很多星迷直接按照库珀的台词将库珀自己认作是未来人类，其实库珀只是未来人类在向祖先传递信息过程中，被激活的一个点，尽管未来人类选择的只是他年幼的女儿墨菲。
可以这样理解，未来人类在向地球的祖先传递信息时，不同历史时段的人类对信息的理解是不当的。比如在向选中的牛顿、爱因斯坦等人传递这种信息时，牛顿、爱因斯坦因为局限只能领悟到牛顿力学和相对论的阶段。正如爱因斯坦所说，“当我不断深入的宇宙内部的时候，总感觉有种神秘的力量在阻止着我。”他把这种力量成为上帝，当然牛顿面对茫然也成为了狂热的宗教主义者。
在《星际穿越》中，这种局限被设定为算法的失误。NASA负责人布兰德终其一生也未领悟到这种算法，尽管他所拥有的理论已经超越了爱因斯坦。未来人类正是看到地球先祖种种的失误，才会在特点的时段中选择库珀的女儿墨菲。
上帝就是人类自己
在另一部科幻巨制《星际迷航》中，可以看到这样的情节，“企业号”到达低文明星球时，低智慧生物会将星舰看做是神灵。人类所信奉的神到底是谁？这个问题在《星际穿越》中得到了解决，这些神就是人类自己抑或是人类的未来。在另一部巨制《普罗米修斯》中，
就提到了地球人类的祖先所描摹的各种神灵都是头上充满光环的“宇航员”（造物主），而在《星际穿越》中，则是库珀的女儿墨菲眼中的“幽灵”。
《穿越》中，未来的人类感觉到某个嵌套时空中的祖先没能把握住未来的走向，便对那个地球不同时段的人类晓之以信息。当然，前文说到的牛顿、爱心斯坦是以科学的方式接受信息，那么宗教也是接受信息的方式，正如“科学的尽头是宗教”这个观点。
这里不得不说的是佛教。佛主固然神圣，但佛教并不主张信众完全地膜拜，而是通过自身的修炼拯救自己，提出“人人都能成佛”的观点。如果每个人都能减少欲望，修炼内心，那么《穿越》中的地球灾难如沙尘暴、庄稼灭绝等，就不会因为地球人类的私欲的放纵而出现。
当然，在《穿越》一剧中，当工业文明基本衰败时，库珀女儿墨菲一再强调父亲喜欢做农民的这句台词，则是告诫人类工业文明就是地球毁灭的前提。“事情如果有变坏的可能，不管这种可能性有多小，它总会发生”，这一墨菲定律不正是暗合该片主旨吗？
一个物理专业学生眼中的《星际穿越》：看电影不仅仅是看个热闹。
看罢《星际穿越》，作为一个物理专业的学生，虽所学尚浅，然对电影中诸多问题的科学背景以及不合理之处还是有些了解，遂撰此文愿与大家交流。可能有人会说，看电影不就是看个热闹，何必这么认真呢？不过我还是想简单的科（tu）普（cao）一下（当然我的水平说是科普有点往自己脸上贴金），或许能解答大家的一些困惑，或许能引发大家的一些思考，抑或许能让大家指出我认识上的谬误，来提高我的姿势水平。如此好事，何乐而不为呢？下面就此谈谈我对此片的看法
1.航天器在空中旋转，这是有道理的，根据广义相对论如此可“等效”地球上的引力，使宇航员得以正常生活。
2.“弹弓效应”：飞行器在宇宙中靠近一星体时受万有引力加速，远离时万有引力做负功飞行器减速，若飞行器自身无动力则根据能量守恒定律，在距离星体相同远处动能相等，即“弹弓效应”没有增加飞行器的动能，但节省了时间。
（注：从这里开始后续问题在科学届尚无定论，本人只是根据比较受认可的理论和一些貌似合理的推断来科tu普cao。）
3.“虫洞”：“虫洞”一般被认为是连接“黑洞”和“白洞”的“桥梁”，其一端是吸收一切处于其极限半径内的黑洞，另一端是不断辐射物质的白洞。电影中将虫洞与黑洞区分开比较牵强，因为很难想象除了想黑洞这样的强引力场，还有什么天体可以将时空弯曲到产生奇点（也就是虫洞）的程度。
4.“黑洞”：黑洞是一种密度极高、体积极小的天体，由于其自转无法抵挡自身引力而不断坍塌，并将处于其史瓦西半径（即极限半径）内的一切物质“吸”入其中，包括光。史瓦西半径可由万有引力定律求得。一般物理学家认为假若黑洞确实存在，那么一切掉入它的物体都会被引力飞快地加速从而撕成碎片，因此男主角和他的机器人得以活着到达黑洞中心，只能说是“主角光环”附体了。
5.多维宇宙：如今的物理学已经为宇宙标定了四个维度：三维空间和一维时间，电影中将黑洞中心的奇点设定为五维宇宙，且时间与空间一样是“静止”的，从哲学上说这是否认了相对静止与相对运动，不符合辩证唯物主义观点（当然你也可以认为辩证唯物主义是错误的，哲学很大程度上难言对错）。然而关于宇宙的本质“有一种”全息宇宙论，认为宇宙中的每一部分都是相互关联的，而其“镜像”便是在宇宙边缘的投影，因此在宇宙边缘可以知晓宇宙中的一切信息。而黑洞是时空边缘，当然也是宇宙边缘，因此电影中的设定大概是来源于此理论。然而需要注意的是，既然从宇宙的边缘就能得知宇宙的一切信息，那么宇宙就是唯一确定的，这便又成了“决定论”，而量子力学作为目前公认的理论又否定了决定论，那么这一设定就有些站不住脚。退一步讲，即使男主角真的看到了宇宙的镜像，这个镜像也会向菲涅耳全息图一样杂乱无章，与原来的所谓“五维宇宙”看上去完全不同，换句话说，人类是看不懂的，更不要说对其加以影响了。
6.一般关于“穿越”的科幻电影都有意（或者无意？）的忽略了相对论的一个重要推论，即物质的速度加速到趋近光速时其质量与能量都将趋于无穷大，对物理学有所了解的人都知道粒子对撞机对粒子的加速是有极限的，因为粒子的能量不能趋于无穷。人亦如此。本电影似乎刻意避免谈及飞行速度，但从不同参考系时间流逝速度对比还是可以看出航天器速度之快（超过0.99倍光速），不过显然，对相对论稍有了解的人便能看出其中的破绽。
7.对于最后所谓的“引力公式”，有点不知所云，然而我们可以大概做个判断：黑洞中心应该处于超高能状态，在那里的物理规律，显然在地球上难以适用，而人类也难以创造出使其得以适用的条件（要知道仅仅是为实现恒星最为普遍的热核反应，人类就需要消耗大量能量来实现几亿度高温）。因此这些极端状况下的物理规律，恐怕也只能帮助人类在灭绝前更好地认识世界了，用其拯救人类，电影有些异想天开。目前想到的也就是这些，还是那句话，水平有限，还请大家不吝赐教。
看了下面资深影迷的《星际穿越》的观感，你定会哈哈大笑或者匪夷所思吧，因为，TA的关注点似乎不在电影本身的内容上，而是把全部焦点放在电影放映的规格和配置上，条理清晰，如此专业严谨，也是醉了！
《星际穿越》：“理科生的狂欢”
克里斯托弗·诺兰执导的“神片”《星际穿越》登陆中国后势不可挡，掀起了大范围讨论热潮。影迷的关注点少有地不关注大明星的表现，而是谈论片中的各种太空科学知识，难怪有网友称之为“理科生的狂欢”。
还有人分析，大家对于《星际穿越》宇宙观的理解，大概分为从“不懂”到“很懂”四个层次。其实不管你处在哪个层面，都不用感到惭愧。就像诺兰自己在《星际穿越》中国首映礼上说的———看该片就像看其他电影，你不需要搞清楚怎么去拆弹，只需要知道不拆它会爆炸就行了。
第1层次
第2层次
第3层次
第4层次
基本名词科普
如果你事先不知道虫洞和黑洞的区别，其实也能看懂电影，因为诺兰会用最简单的方式来告诉你答案。当然，如果你事先知道，那就会更入戏。事实上，很多人在看完《星际穿越》后查找相关名词解释“补课”。
例子
虫洞：也就是片中提到的“罗森桥”。虫洞可以在更高的维度连接两个遥远的空间点，从而使人类突破光速的临界，进行超远距离的宇宙航行。从上世纪80年代开始，虫洞理论便被人们广泛用于幻想中的星际旅行，而《星际穿越》则让更多的人第一次看到，目前人类认知中或许最接近真实虫洞的样子：一个球。
黑洞：黑洞是超级恒星死亡后发生引力坍缩所形成的，它能吸收一切，包括光，因此任何物质都无法从黑洞中逃脱。《星际穿越》为我们呈现了当代物理学家所计算出的黑洞模样———不是我们想象中的黑球，而是一个发光的大圆环。甚至，电影还带我们穿越了黑洞，这种震撼也是前所未有的。
文科生的理解
有意思的电影总是容易让观众分化，《星际穿越》就把观众分成了文科生和理科生两大类。网上有很多关于《星际穿越》的帖子，专门说明是给文科生还是理科生而写的。 例子
有人说，如果把《星际穿越》理解成哆啦A梦的故事，就能轻松理解：主角是大雄，进入高维空间后给女儿传递消息，女儿得到知识后好好学习，最后解救了大雄———其实这是大雄用时光机帮助过去的自己。
用这个版本，其他人物也可以轻松代入：多伊尔博士是出木杉英才，优等生，但很快死掉了；马特·达蒙演的是胖虎，想谋杀大雄，结果NO ZUO NO DIE，把飞船搞爆炸了；旋转的永恒号是竹蜻蜓，女儿的书架是大雄的抽屉„„经典的机器猫故事，文科生都能理解了对不对？
理科生的理解
对于理科生，或者用理科生的层次来要求自己的人，《星际穿越》则有更多的细节问题需要详解。比如，让人类吃不上东西的枯萎病是怎么回事？为什么主角们到了外太空只能接受信息却不能发回？为什么一颗异星上的海洋，只到脚脖子那么浅？这时候，网络时代的力量便体现出来了，各种回答迅速涌出。
例子
关于书房盒子：主人公最后落入了一个由书房组成的高维空间，正确地说这是一个四维超正方体在三维空间的投影。电影中的五维，实际上包含了时间这一维度，多出来的那个空间维，则是可以让库珀迅速回到太阳系的捷径。很多人的理解是，人类无法改变过去，而该片其实也没有颠覆这个设定，因为片中的“时间”并不是线性的。
关于逃离黑洞：库珀手动操作飞船环绕黑洞旋转，借助的是引力弹弓效应。这个原理有点类似大车撞小车，如果小车比大车轻很多的话，大车只会损失一点点速度，而小车会以大车速度的差不多两倍飞出去，这里引力就起到了撞击的作用：黑洞动量的一小部分传给了飞船。
科学家的吐槽
虽然《星际穿越》有著名物理学家基普·索恩的坐镇，普通人也许会“不明觉厉”，但对于一众真正的科学家来说，还是要好好挑一挑刺的。
天体物理学家罗伯托·特罗塔：看不见燃料箱！要进行星际太空旅行，你需要大量的燃料，飞船一大部分质量都应该被燃料占据才对，难以想象永恒号要用什么样的方式推进。这个问题在他们抵达土星时就非常明显了：怎么减速？你得在飞船前面装一个大火箭，和你开始用来加速的火箭一样大才行。电影里那点儿反推火箭实在是太小了。
天文学家菲尔·普莱特：库帕成功驾驶飞船穿越了虫洞，在另一边他们发现了三个行星———不知怎么的它们围绕着一个黑洞。看到这里我长叹一口气。这些行星从哪里得到热量和光线啊？好像没有恒星不行吧？热量肯定不是来自黑洞本身，因为接下来库帕无可避免地要下到黑洞里面，他也没被烤熟。这些行星明明附近没有热源，不知怎么却适宜居住。
看不懂“烧脑”《星际穿越》？ 果壳网主笔为你解读 相信很多读者都已经看过新上映的科幻大片《星际穿越》，剧中各种“烧脑”的科学理论和对未知宇宙的解释，是否让你怦然心动？你是否看懂了这部电影？昨日，记者特别连线果壳网主笔、科学松鼠会成员、天文领域达人虞骏对这部“烧脑”大片进行全方位解读。 烧脑问题NO.1
“天上一天地上一年”是真的？
果壳网：相对论说，黑洞会导致时空弯曲
电影中，飞行员库珀和女科学家布兰德降落在绕着黑洞转的星球上，星球上的1小时相当于地球上的7年。看过影片后，网友@静静静思说：“一个人去看了《星际穿越》，看完过后脑壳好痛啊，为啥在那个星球1小时相当于地球的7年，为啥他女儿都那么老了，他居然没老？”
在《西游记》里，也存在“天上一天地上一年”的说法，那么，这种时间“稀释”是否真的存在？对此，虞骏解释，根据爱因斯坦相对论的解释，因为黑洞的引力场很强，会导致时空弯曲，时空会被“拉”得非常长，就好像时间被“稀释”了一样。
那么，时空弯曲是否真的存在呢？虞骏表示，如果按照电影所诠释的那样，神话中的情况真的可能成为现实，但目前还没有相关的理论来支撑。
烧脑问题NO.2
主角钻进黑洞咋毫发无损？
果壳网：这是电影设定，尚无科学依据
黑洞和虫洞是全片的关键元素，所有情节和主题再现几乎都是通过虫洞实现的。不过，不少观众对黑洞还都一知半解，而虫洞却是个陌生名词。片中，与永恒号发生“亲密接触”的是一个质量相当于太阳一亿倍的黑洞“卡冈图雅”，它距离地球100亿光年，自转速度达到了光速的99.8%；“卡冈图雅”直径2千米，长度100亿光年，所连通的是另一个“宇宙”。 “如果一个人的头朝上、脚朝下接近奇点，脚会比头受到更强的引力拉力，这个引力差非常大，以至于人被拉成‘面条’，每块肉体会继续被拉伸和断裂，直到面目全非，物理学
把这样的‘死法’叫做‘意大利面条化’。”虞骏告诉记者，“但是，电影中设定的黑洞是质量越大，就越‘温柔’。”
按照电影设定，电影中的黑洞质量相当于一亿个太阳。“但按照电影设定，如此之大的质量令这个黑洞非常‘温柔’，正因如此，我们至少可以相信主人公在接近黑洞边缘时依然毫发无损，不过他进到黑洞之后是什么样子，能不能从中走出来，我们就无法判断了，毕竟到目前为止，科学家还没有完全了解黑洞里面的世界。”
烧脑问题NO.3
片中“拯救人类”的方程是啥？
果壳网：应是引力方程，可创造反引力装置
片中，教授布兰德以及库珀的女儿墨菲用尽一生寻找一个方程，希望完成电影中的A计划——将人类带入太空中的另一个宜居星球。
是什么方程拥有如此神奇的力量？虞骏表示，这应该是一个引力方程。“电影中应该是想找到一个方法控制引力，创造出反引力装置，从而将处于水深火热的地球人送往外太空。” “影片中飞行器升空时仍需借助类似火箭一样的燃料将航天飞船送往外太空，根据这一短暂的镜头可以大致判断，即便科技发展到电影中所处的时代，燃料问题仍然困扰着科学家。因此，要实现‘星际移民’的计划，动力问题依然是最大的困难之一。”虞骏说。
和专家讨论后，虞骏认为，电影中布兰德及墨菲寻找的应该就是这样一个引力方程。他还指出，电影中用“解（solve）方程”这一说法存在歧义，应该是方程中缺少一些关键项，用“找”更合适。“如果方程中的所有要素都搞明白了，剩下的事情只要用数学去求解就可以了。”
烧脑问题NO.4
时间真能抓得住摸得着？
果壳网：这只是猜想，在影片中变成现实
电影中最为科幻的镜头莫过于库珀穿越黑洞来到五维空间，发现时间变成了实物且就在墨菲房间的书架后面。
“提到多维度时空，大家通常感到很神秘，事实上科学家一直在利用维度来描述世界。”虞骏介绍，比如，物理学家在描述一个质点的运动状态时已经用到六维——位置坐标（x，y，z）、速度坐标（vx，vy，vz），如果考虑加速度或者其他因素，就更多了。
进入黑洞后会看到什么？多维空间到底长什么样？电影中这些都只是猜想，但虞骏表示，相比穿越剧，喜欢科学的读者更愿意讨论这部电影的科学性，正是因为它试图不去违反我们已知的物理学规律。不过，电影归根结底仍是一部虚构的影片，当主人公进入到黑洞里面，也就走出了目前科学研究所熟悉的范围，接下来的事就只能交给想象力了。
不过虞骏告诉记者，这部电影创造出的黑洞，是按照已知的科学理论所创造出的最接近真实黑洞的模型，而这成为许多科学爱好者向电影致敬的原因之一。“时间是否真是摸得到碰得着的？尽管这只是一种猜想，但电影让它在观众眼前变成了现实。”他说，这部很靠谱的科学电影，让许多人重燃对位置宇宙的求知欲。
《星际穿越》物理名词解析
享受《星际穿越》带来的视听震撼之余，很多观众也抱怨没有看懂剧情。难怪媒体用烧脑二字来形容该片。不过客观来看，《星际穿越》远没有诺兰以往的电影来的烧脑，既没有《记忆碎片》那样支离的叙事结构，也无《黑暗骑士》那样缠绕的多线叙事，观众看不懂，也不是因为不爱动脑筋，而是知识储备不够，对片中的基本物理概念缺少了解。作为一部硬科幻，《星际穿越》请来专业科学顾问，对片中的每一个环节都做了精心推敲，尽力让所有细节有据可依，这可苦了物理没学好的影迷们。不过别担心，下面美嘉编辑就将片中涉及的科学术语和现象做一番简单的科普，只要十分钟，助你毫无障碍理解《星际穿越》。
虫洞 Wormhole
虫洞这一名词诞生于上世纪50年代，是对“爱因斯坦－罗森桥”的一种通俗称呼，它指的是物理学中假想的一种天体，能从更高的维度连接两个遥远的空间点，因此可以使人类突破光速的临界，进行超远距离的宇宙航行，片中一名科学家用纸笔对此作了一番形象的演示。从上世纪80年代开始，归功于美国加州理工学院物理学家基普·索恩的理论，虫洞被广泛用于幻想作品中的星际旅行，而索恩也正是《星际穿越》的科学顾问。影片中的虫洞以球形示人，正展示了这一超空间结构的独特性质：来自更高维度的物体在三维空间的投射。
翘曲飞行 Warp Drive
通过在高纬度折叠空间而航行的方式，被称为翘曲飞行，尽管在影片中并没有出现这一名词，但在原理上一脉相承。在动辄光年量级的宇宙中，使用翘曲飞行，既不破坏因果律，又实现了超光速。在科技更发达的《星际迷航》等电影中，人类已经可以用飞船自带的引擎进行翘曲飞行，而《星际穿越》中，宇航员不得不借助更高级生命为他们“量身定做”的虫洞来达到这一目的。
休眠 Hibernation
宇宙航行路程遥远，耗时绵绵，宇航员大部分时间都在休眠仓中酣睡，必要时再苏醒执行任务，在《异形》、《深空失忆》等许多科幻片都有类似的设备。生物学上的休眠理论，指的是将人体急速冷冻到摄氏零下196度，让细胞停止活动，相当于进入某种形式的“永生”。但目前的科技水平，还不足以完整快速地将人体冷冻到合适的温度，尤其在0～－60℃这个温度区域内，细胞很容易就会被冰晶所损伤。因此迄今为止人体冷冻术仍是一项科学设想。不过既然《星际穿越》的故事发生在近未来，不排除那时的人类已经掌握了将冰冻人复活的技术。
黑洞 Black Hole
黑洞是质量足够大的恒星在“燃料”耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩形成的。黑洞产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在距离黑洞的一个临界点内，便再无力逃脱。靠近黑洞的地方，由于巨大的引力作用，连速度最快的光也发生了弯曲，因此从远处观察，黑洞的外观呈现一个环形的发光物质，也就是影片中数次呈现的那个硕大到令人恐惧的光亮大圆环，这个银幕影像也是有史以来最精准的黑洞模型。物体进入黑洞之后会被巨大的引力撕成碎片，所以片中派一个机器人下到黑洞送回量子数据的设定，完全是剧情所需的虚构。
墨菲定律 Murphy's law
片中男主角的女儿名为墨菲，而她总在抱怨自己的名字与不吉利的墨菲定律的联系。墨菲定律由上世纪中叶一名美国空军工程师爱德华·墨菲提出，包含四条原则，1、任何事都没有表面看起来那么简单；2、所有的事都会比你预计的时间长；3、会出错的事总会出错；4、如果你担心某种情况发生，那么它就更有可能发生。《星际穿越》的情节中多次体现了墨菲定律的正确性，但除了把事情搞砸，它也把任务引向好的方面，最后主角也在墨菲定律的作用下挽救了全人类的生途。从这个角度来理解，墨菲定律是一种对概率的诠释，本身并不指代吉凶祸福。
五维空间 Five-dimentional Space
我们身处的世界由上下、前后、左右三个线性方向组成，是三维空间。如果加入对时间的考量，就可以想象更高纬度。一个四维空间包含三维空间的所有时间点，在那里不同的时间点就像山峰洞穴一样实质存在，可以供人穿行其间。每个人的不同选择都会令世界产生变化，这无数多的可能性合在一起构成了五维空间。《星际穿越》高潮部分，主角坠入一个高级智慧生命为他打造的仿五维空间中，他可以通过这个空间与女儿达成沟通，以自己的行动影响另一条时间线。本质上这也是一种时间旅行的样式：从现在向过去传递信息，以此改变当下。
拉撒路的复活 The Resurrection of Lazarus
拉撒路是《圣经·约翰福音》记载的故事，有个叫拉撒路的人病危，来不及等到耶稣的救治就死了，但耶稣却一口断定他将复活。果然第四天后，拉撒路就从山洞里走出来，证明了耶稣的神迹。影片中宇航局会议室的墙上就挂着拉撒路字样，暗示老教授对地球人必死的命运早已心知肚明，所以A计划必然行不通。之后男主角看过女儿的录像后也领悟到了这一宿命，说出拉撒路一词。然而救世主——来自高维空间的未来人类施展了神迹，通过主角之手改变过去，令全人类“死而复生”，与圣经故事的对应堪称丝丝入扣。此外，在希伯来语中，拉撒路也有新苗的意思，可以指代影片中将人类受精卵送往殖民地继续繁衍的计划。
时间扭曲 Time Warp
1905年，爱因斯坦提出着名的相对论，该理论认为一个移动中的物体应该比一个静止物体的时间过得慢，这一现象称为时间扭曲。影片中主角一行在虫洞另一边发现一颗距离黑洞很近的行星，该地出现了强烈的时间扭曲，地表一小时等于地球上的七年，由于登陆后发生了意外，他们在行星上耽误了数小时，竟使母船上的队友苦等了23年。而在主角从黑洞生还后，尽管已是124岁高龄，他的生理年纪仍维持在40多岁，而女儿却已是年近百岁的垂暮老人。
看《星际穿越》必懂的8个名词
【奇点】
《星际穿越》影片中在飞船驶向黑洞边界时多次提到了“奇点”，奇点是时空中的一点，在该处时空曲率或其他的物理量都变得无限大，它具有一系列奇异的性质，无限大的物质密度，无限大的压力，无限弯曲的时空等。 大多科学家认为它是宇宙产生之初，由爆炸而形成宇宙的那一点。它具有所有物质的势能，而这种势能----正是由大爆炸而转化为宇宙物质的质量和能量，，我们可以想象，奇点是一种没有固定形状的、没有体积的不可思议的存在。
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【大爆炸】
大爆炸是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的，并经过不断的膨胀到达今天的状态。
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【虫洞】
虫洞是一个很早就诞生的概念，在1916年就从爱因斯坦场方程的解中发现了它。虫洞可以把平行的宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。 举例来说，可以将一张纸条视作通常的空间，那么从位于纸条一端的一点到位于另一端的一点需要很长的距离，但是把纸条两端连接在一起，那么两点间的距离就很短了。虫洞的科幻意义巨大，但遗憾的是至今没有任何证据表明虫洞的存在。
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【黑洞】
《星际穿越》这部电影画面中呈现的黑洞，是30个人使用数千台计算机，用一年的时间，制造出的电影史上最准确的黑洞模型。 黑洞是质量足够大的恒星在“燃料”耗尽而“死亡”后，发生引力坍塌产生的。黑洞产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界(临界点)内，便再无力逃脱。 物体进入黑洞是非常复杂的一件事，因为黑洞的引力过于强大，所以物体接近黑洞后，就被吸在了一个巨大的绕着黑洞旋转的盘上，这个盘叫吸积盘。通过释放引力势能，吸积盘上的物质转化为能量，因此吸积盘上是几百万高温的等离子体，同时放出大量的高能射线。
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五维空间 长、宽、高，其实都是一种维度，我们平时活动的世界就是三维空间。当人们说到四维空间时，通常指的是时间概念，四维空间可以理解为三维空间附加一条时间轴，与另外三个维度不同的是，时间只能往一方向前进。 《星际穿越》影片构造了一个五维空间，男主角在陷入这个时空结构时，可以看到自己
的过去。据物理学家推测，宇宙中或许存在十一维空间，除了我们熟悉的长、宽、高、时间，还有引力、电磁力等各种维度。
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【时间膨胀】 在相对论中，空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变。例如，向着我们以接近光速速度运动的一个时钟本身所标明的时间，比另一个与我们相对静止的时钟走得慢些。 以宇宙射线为例，放射性物质包含着一个完全确定的时间标尺——半衰期。当观测向我们飞来的宇宙射线时，会发现它的半衰期要比在实验室中测出的长很多。在这个意义上，从我们作为观察者的立场来看，就是宇宙射线内部的时钟走得慢了些。时间进程被拉长，也就是时间膨胀了。
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【量子引力】
量子引力，又称量子重力，是描述对重力场进行量子化的理论，主要尝试结合广义相对论与量子力学，为当前的物理学尚未解决的最深奥问题之一。当前主流尝试理论有：超弦理论、循环量子引力理论、声学类比模型。
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【引力波】 著，刘茗引 译
关于万有引力的本质是什么，牛顿认为是一种即时超距作用，不需要传递的“信使”。相对论中，爱因斯坦则认为是一种跟电磁波一样的波动，称为引力波。引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。引力辐射是另外一种称呼，指的是这些波从星体或星系中辐射出来的现象。 《星际穿越》影片特邀物理学家基普•S•索恩作为科学指导，基普•S•索恩的最主要成是有关“引力波”的理论。
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《星际穿越》引发的十万个为什么
嘉宾介绍
张丛尧 北京大学天体物理研究所
吕文刚 中科院物理研究所
王 欢 业余科幻迷 光学研究生
温晓通 中国人民大学心理学系
陈 阳 中科院神经科学研究所
《星际穿越》的导演诺兰在上海的发布会上说：“不必看懂，好看就行。”话是这么说，但面对黑洞、虫洞和世界末日的种种可能，不管你是资深科幻咖还是追星迷影控，最近都有了充分的理由“走近科学”。就在这个月，吕克·贝松的新片《超体》 （Lucy） 和克里斯托弗·诺兰的《星际穿越》 （Interstellar）登陆内地银幕，刘慈欣的科幻巨著《三体》英文版同时间在美利坚精彩上架。在奇诡的科幻想象中，人能变成U盘，末日尚待拯救，星系搜寻未果，同志仍须努力。这当中有多少可以成为现实？《Monday》君决定：刨根问到底。
于是《Monday》联络了北大的天体物理学博士张丛尧，在询问他的研究方向时，张博士云淡风轻地说道：“我主要从理论上研究宇宙怎么从诞生初期演化到现在的样子。” 气场之强大简直令凡间俗物分秒退散，记者死命扶住才不致跌下椅子。酷炫至此，却不妨碍他深
藏功与名。本期专题，多亏了5位可爱的科学家，《Monday》 才能够顺着科幻作品的线索，来一场融汇科学界、文艺界与相声界的“圆桌会议”。科学家们面对《Monday》困（nǎo）惑（dòng）不（dà）解（kāi）的十万个为什么，耐心解答，见招拆招。喜欢在果壳网上热心解答问题的王欢说：深入浅出的科普作品，可以像追剧一样，根本停不下来。这里没有艰深的知识，只有思想的狂欢，不光能听懂，还会觉得自己萌萌哒。
科学和艺术这对双生子美到极致都纯粹简单，就像一颗恒星与一个人一样，从诞生到寂灭，都可以拥有波澜壮阔的一生。张丛尧博士跟记者谈到：就在几年前，欧洲的一台天文仪器捕捉到了宇宙初创时发射的第一缕光线。这束光从138亿年前徐徐走来，没有晚一步也没有早一分，恰巧与我们白驹过隙的一生交织在一起。很难讲，这样的机缘，是前沿突破还是一首灿烂轰然的诗。
《星际穿越》 在时间的尽头
世界历经极端气候与粮食危机，地球濒临末日。
马修·康纳利和安妮·海瑟薇组成“穿越”小战队，他们能在星际远端找到出路吗？ Q： 我们身边有伪装起来的时间旅行者吗？
张丛尧：以现在的物理理论框架来看，时间穿梭是不可能的。因为狭义相对论的基础就是光速最快，而时间穿越只可能发生在存在超光速的基础上。前一段时间，还真有一个意大利的实验组说发现了超光速，小伙伴们都震惊了！结果发现，意大利人的仪器插头没接紧…… 不过没法拥有“任意门”也不用太失望。虽然我们不能随时间旅行，但也意味着不会有人从未来返回来摧毁你，对吧。
Q： 我在有生之年能来一回酷炫的星际旅行吗？
王欢：这真的很难呀，不仅是因为目前我们的飞行速度慢，而且宇宙实在是太大了，我们距离其他星系太过遥远。即使以光速飞行，你也有可能在半路上就已经老死了，何况现在飞船速度达到光速的1%都还是个梦想。
咱们暂且不说飞出银河系那么远啦，就近的来说，你可以在地球轨道上来一次空间旅行，当然，飞到月球去探望我们的萌玉兔车也是有可能实现的。但是想飞到太阳系中某个行星去遛遛，可能就要像《2001太空漫游》中飞向木星的飞行方式，旅行过程可能要比坐硬座还难受。在这本科幻小说中，从地球到木星，花了大约18个月的时间。其中两名宇航员和一个AI（人工智能）负责维护飞行器正常运转，而其他人则被冻住，进入深度睡眠，这样做是为了最大限度地减少旅途中人的能量消耗（这样也不会太寂寞），等到达目的地再唤醒他们。
Q： 电影里的世界末日类型实在太多，你比较喜（tóng）欢（yì）哪一种 ？
张丛尧：有一种可能是：地球周围有很厉害的天体物理活动，比如超新星爆发，类似于上亿颗原子弹爆发，等你还没意识到，我们就汽化掉了。当然，也有可能是：地球被政客们搞坏了。地球上的战争一般隔50年来一回大的，星体运动则是以百万年计的。在这么长的时间里，地球早不知道经历了多少场战争，所以被自己打来打去打没了的可能性比较大。 王欢：小行星袭击地球、外星人入侵、自然灾害导致人类毁灭，这些都太没有想象力了！我最喜欢《银河系漫游指南》中世界毁灭的方式：由于要在银河系中修建一条超空间快速通道，而地球轨道正好挡住了通道，简单粗暴的沃贡人没有通知地球人就直接把地球炸掉强拆了！别期盼着有英雄来拯救地球了，根本来不及，还是像主角阿瑟那样，带上毛巾直接搭上沃贡人的飞船吧！
Q： 黑洞是黑的吗？
张丛尧：黑洞是确实存在的，并能够通过大量间接证据观察到。因为它周围的物质会形成一个“吸积盘”，类似土星的土星环，但是会辐射出很高的能量，是一个很强的X射线源。而且黑洞确实是黑的，因为包括光粒子在内的所有粒子都会被吸进去。恒星最后都会有这么个演化过程，跟人越长越抽抽差不多……
王欢：黑洞是恒星寿终正寝的方式之一。恒星的核聚变不是永恒的，当它到达核聚变终点时，无法对抗自己的引力而严重“塌缩”。有些质量比较小的，比如我们的太阳，会缩成白矮星，而质量比太阳大30倍以上的，就会缩成黑洞。
Q： 虫洞在哪里？
张丛尧：虫洞完全是人们拍脑袋想出来的，只存在于理论上。肯定跟空间结构有关，但是实际上是什么样，谁也不知道。在黑洞里，因为质量很大，结构可能会非常诡异，有可能是很复杂的拓扑图形，科学家们认为存在虫洞的可能性较大，不过这也全部是理论设想。 《超体》 在智慧的顶点
大脑使用率从10%到100%，一秒钟变U盘可还行。
从类人猿露西到辣妹露西，潜能不是你想用，想用就能用。
Q：人类会越变越聪明吗？
张丛尧：现在的人类，生了病，不会被淘汰而是被治好；有的人很笨，但是可以找到更聪明的人求包养呀，所以自然选择这回事对人类也没那么重要。会不会更聪明不好说，但可以确定的是，人类的新技能会不断get。人类的文明发展总是跳跃性的而不是线性的。突然有个新事物出现，比如互联网，在短时间内大家都迅速学会，就进阶到下一个文明阶段，总是这样。
Q： 如果会越变越聪明，是像《超体》里的斯嘉丽·约翰逊一样身材火辣，还是像ET那样大头且呆萌呢？
陈阳：按电影里的说法，别管身材多火辣也可以一秒钟变U盘呀。
张丛尧：未来的人类长成什么样，还是取决于那时候的审美观。颜好永远是王道……觉得不好看，不是可以整嘛。
Q： 为什么人类看起来好像比别的动物聪明一点？
温晓通：不是聪明一点，是聪明很多很多。人脑的结构和功能都远比动物复杂，比如更大的脑容量、更多的神经元数目、更多的沟回、更大的皮层面积、更复杂的脑区间功能连接。如果套用达尔文的自然选择理论，越聪明的动物越容易在残酷的竞争下生存下来。在残酷的原始竞争阶段，不那么聪明的人种迅速被更加聪明的人种取代，例如尼安德塔人的灭亡。人类大脑的迅猛发展相比于生物进化的时间长河而言，简直是一瞬间的事情。
陈阳：换种角度看，这也是因为从人类的视角看问题的结果吧。人类自己把自己划分在了金字塔的顶端，感觉萌萌哒。如果外星人看我们和其他动物，没准是一样笨的。 Q： 电影里说人类的大脑只开发了10%，这科学吗？
陈阳：这个数据肯定不对。有些病人靠切除部分脑区也可以像正常人一样生活工作。人类大脑一些沉睡的部分也可以被唤醒去发挥其他功能。影响人类智力活动的标准有很多，这本身就很难定义。
温晓通：要数清人脑中有多少神经元是个非常艰巨的任务，要判断开发了多少部分就更难了。一般的说法是：人脑的神经元在1000亿这个数量级，这个数字非常庞大，有多大呢？
可能相当于银河系中所有恒星数目的总和。显然，人脑中不可能所有的神经元都得到充分的利用。此外，人脑功能的强弱还取决于神经元之间连接的数目和效率，显然不可能所有的神经元之间都有充分的连接，这也就为大脑的潜力留下了提高的余地。
Q： 如何更好地开发自己的大脑呢？
陈阳：多吃核桃，以形补形——开个玩笑。不过活到老学到老，这句话有非常高的科学含量！其实科学家也在找各种各样的方法来应对这个问题，除了了解我们的大脑，还要改变它。现在脑科学最前沿、投入最大的工作就是在这个地方，各个国家都在比开发大脑哪家强，也是蛮拼的。奥巴马每年会拨3亿美元在这个领域里，要连续做10年研究。主要目的包括给我们的大脑做一个“清晰到每一个神经元细胞”的图解，了解它们如何协同工作等等。终极目标是能够“复制”一个人脑，并用计算机模拟哺乳动物的大脑工作。听起来相当地狂拽酷炫。 Q： 电影结尾斯嘉丽就那么嗖的一下消失了，一个人类酷炫地“消失”，这件事到底有可能吗？
陈阳：如果有人看到这一幕，估计就是喝大了。
《三体》 在宇宙的深处
4光年外，“三体文明”正苦苦挣扎。
人类第一次揭开了黑暗宇宙的面纱，还能不能在一起好好玩耍了？
Q： 外星人是不是早就被发现了？就像《黑衣人》里演的那样，被安排在哪个秘密机构当公务员……
张丛尧：我觉得肯定有外星生命，因为没有理由判断它没有。光银河系里就有1012个像太阳这样的恒星，每颗星星周围都有许多行星，宇宙太大了，所以我觉得这种可能性存在。但是不是智慧生命就很难说了，不过我觉得现在应该还没找到。八卦是人类的本性嘛，很难瞒得久。
Q： 外星人是比我们聪明还是蠢？
张丛尧：只要能到地球来，就比我们聪明。
吕文刚：地球上出现生命的年头不过3亿~4亿年，人类拥有“称得上人的智慧”不超过一万年。宇宙的年龄已经至少100多亿年，假设存在外星智慧生物，他们拥有智慧的年数小于一万年的几率有多大，他们比我们愚蠢的几率就有多大。
Q： 《三体》里的“水滴”“二向箔”什么的，会是星球大战里最厉害的武器吗？
张丛尧：如果打起仗来，武器应该是高能粒子束一类的东西吧。不明白？就是拿一筐点燃的篮球去砸对方。
吕文刚：人类用激光、导弹、核弹，外星人的武器可能是意念控制，让人类干啥就干啥。 Q： 十维空间真的存在吗？我能去玩儿吗？
吕文刚：天堂存在吗？我能去玩儿吗？
张丛尧：高维度只存在于理论物理里，生活里只有三维的空间和一维的时间，总共4个方向。确定维度空间有几层跟解高中的不定方程一样，最后算出来n可能是十几或二十几，就这样来确定。比如有种理论算出来，空间最多可以达到26维。科学家还算出来，空间尺度越小，能量就越大（我相信他们也不知道为什么）。在夸克的水平上，能量就会非常大。在这样超级无敌小的空间里，结构非常复杂，就可能存在高维空间。不过在这种情况下，我们现在所知的物理学原理有可能全部不适用，但是仍旧可以算，数学还是很万能的。 Q： 宇宙会毁灭吗？毁灭之后呢？
张丛尧：首先，怎么定义宇宙？宇宙，就是能看到的宇宙……现在宇宙的年龄大约是130亿年，这个是可以算出来的，而且算得还比较准。有个比较奇妙的事情是：宇宙再怎么复杂，描述它只需要6个参数就可以做得很好。
宇宙是有可能会毁灭的。2011年的诺贝尔奖就给了通过超新星观测到宇宙在加速膨胀的科学家。所谓超新星就是最后爆炸了的恒星。因为它很亮，让我们可以看到很远的地方。它就相当于一个能从北京看到美国的望远镜，通过这些超新星，人们发现宇宙在加速膨胀。所以宇宙毁灭的可能性有很多种，比如：宇宙无限膨胀下去，到最后每个星体之间都距离超级无敌远，太孤单寂寞，也就毁灭了；或是因为有引力的存在，到某一个临界点，宇宙停止膨胀，再往回收缩，直到“噗”地缩回一个点；或是，到最后原子质子都会被撕裂，宇宙也就不存在了。这依赖于不同的宇宙学模型，6个参数值不同，就意味着宇宙不同的命运。 Q： 外星文明会像《黑暗森林》里写的那样，不是你死就是我活吗？还能不能在一起好好玩耍了？
张丛尧：这是一个很有趣的逻辑。不过总之，我觉得不太可能像ET似的跟我们在一起好好玩耍。想想人类，如果按照利益至上的原则去看，我们现在之所以没有更恶劣地破坏环境，是因为我们走不出去。如果发现了很多颗类似地球的星球，并且我们有能力移居，我觉得人类就会肆无忌惮地攫取地球资源。外星人也一样。不过还有一种可能性是，我们的存在对外星人有益处，比如需要劳动力，它们就会像保护野生动物似的保护我们……
70年代的时候，地球发射过旅行者1号卫星，带着蠢萌蠢萌的地球信息向外太空飞去，就在不久前飞出了太阳系。霍金前一段还在说，我们主动寻找外星人可能是一个错误。 吕文刚：如果外星文明是中华文明就能在一起好好玩，如果是西方丛林文明就只有你死我活。
Q： 超能力这件事有真实案例吗？
张丛尧：我看过的唯一一部超能力电影就是《X战警》。人类就是一堆蛋白质，还指望他能发射X射线？
Q： 到底有没有另一个我在平行时空里吃香喝辣呢？
王欢：肯定有！
张丛尧：我们管宇宙叫Universe嘛，现在很多人在提Multi-verse的概念，就可能涉及到平行空间的问题了。我们看到的宇宙毕竟是有限的，这个宇宙有可能并不是结构的最上端，在上面或许还有其他类型的时空。这就跟外星人的问题一样，是无法证伪的。或许宇宙在起源的最早期，曾产生过高维时空，所以有人猜测是不是存在其他的高维空间，类似于更高端大气上档次的“宇宙”。但像我等低维凡人，是不可能想象高维的世界是什么样的，就好像在二次元里，不管你是想成为海贼王的男人还是断案如神的柯南，都无法知道漫画书之外的世界是怎样的一样……
张丛尧：地球是太阳系的一颗小行星，而银河系由1012个“太阳”组成，很多很多个“银河系”组成了星系团，数不清的星系团最终构成宇宙的结构。但组成星系团的物质主要并不是星系，而是看不见的“暗物质”与“暗能量”。星系团之间由纤维状的物质连接起来，剩下的地方就是空的。宇宙的结构，就像一块大海绵。这4幅图来源于Millenium Simulation，根据真实数据模拟。
宇宙大致由3类物质构成：“看得见”的都叫做重子物质，约占5%，产生引力；“看不见”的物质中，产生引力的叫暗物质，约占25%；产生排斥力的叫暗能量，约占70%。听说宇宙最近在加速膨胀，很可能就是拜这位“暗能量”所赐。
当我们抬头仰望
在排队等待库布里克回顾展第一日散票发售一个多小时后，电影资料馆的工作人员走出来告诉外面仍旧排出数十米的队伍，今天最后一场票没有了，《2001太空漫游》票全部卖完。哗啦啦，一直井然有序的人流爆发了这个早上唯一的一次骚动，散开了一大半，位置正好顺势往前进了一大截。于是你知道，很多人顶着风受着冻，只是为了在银幕上看一遍这电影。 如果不是《2001太空漫游》，也不会有这次的库布里克回顾展。原本是主办方在去年做了两次单部电影的放映，结果不仅爆满，甚至出现黄牛倒票的景象，才让他们有了举办一次导演完整影展的初衷。而等到真正将这些电影的版权谈妥再搬上银幕，诺兰的《星际穿越》也上映在即，装满仅此两场600人的《2001太空漫游》影厅，和装满散落于各大城市三四百人黄金时段的《星际穿越》IMAX放映厅，想来都是再容易不过的事情。
但还是有什么不同。当我们仰望星空，或许都会思索人类的渺小，以及生命诞生的伟大，而当我们俯视银幕，有些场景让所有人凝神屏气，在影片开始与结束时报以掌声，有些场景则是剧情推进至关键环节，身旁传来旁若无人自认聪明的解释喧哗，还未等蓝光碟发行，已有人迫不及待要多加上一道音轨。
当然，很多时候我们原不应该如此吹毛求疵，尤其是后者的场景通常只发生在当下正在进行的流行。爱好原本是隐私的一种，你渴望自己的喜爱能够为他人认同，但你又并不太希望与人分享爱好投射的主体，尤其是当你自认为那些企图与你分享的人，并非能与你划分到同一类别之时。然而事实是这中间并没有什么不同，他们与你一样渴望被认同，与你一样希望意见得以表达，或许不分场合。而诺兰要面对的，有你，也有他们。
所以库布里克才用开头近三分钟的黑暗做以区隔，用无对白的场景为自己划分出地盘，用开放的态度告诉观众，你可以拥有自己的想象，而不必在乎我的。于是我们看到《星球大战》，看到《星际穿越》。而诺兰是用地球上沉重的现实作为铺陈，把时间这一任何单独的个体都抵挡不了的轴线视作最大宿敌，再将美好慰藉两个多小时中观众所付出的一切心绪的起伏。星空只是导演们的道具，这一我们仰视时，总不免思索那光年之外的世界会是另外一番荒瘠或是繁荣的图腾，被他们用来表达内心所想传达的主旨，毫无疑问的，他们在各自的领域都做到了成功，只是他们注定面对不同的受众。
我在想1960年代的电影观众，在讨论库布里克时与今天的我们在讨论诺兰或是阿方索时，会不会是同样的场景。为了一部花费掉生命中100多分钟的电影而争论不休，表达爱与不爱，尽可能阐述自己从中懂得或不懂得什么。尽管从某种意义上说，库布里克有意或无意迎合了当年的反主流文化，伟大则是随着时间的推移而被反复证明，而今天的好莱坞只拥抱主流，即使诺兰想做得更多，他也脱离不开这一桎梏，到头来都得像他电影中那个最棘手的问题，时间才是最终衡量的准星。只是当我们每每借助影像去漫游太空，去穿越星际，那些注定孤独的旅程，关于现在的告别，面向未知的恐惧，还将带给我们怎样的思考或意义，或许永远不会有标准答案，唯一能够预见的是，那些旅程还将继续，因为面对浩瀚的星空，我们注定充满好奇。
现实版穿越太空指南
诺兰又一次将所有人带入了浩瀚无垠的无尽宇宙之中，我们对这片庞大的未知地带始终充满了好奇。从1965年前苏联航天员完成人类第一次太空行走，到现在已有7位富翁完成商业旅行，人类离太空的距离越来越近。
现实中我们真的能像马修大叔那样嗖的一声就跨越时空吗？答案当然是否定的。最近太空旅行频出事故，维京银河公司（Virgin Galactic）的第一艘太空观光船10月31日在加州莫哈维沙漠上空试飞时爆炸坠毁，太空船上的两名驾驶员一死一伤。这是美国的太空作业在该周第二次出事，重挫商用太空飞行。轨道科学公司一艘为国际太空站运送补给的无人驾驶太空船，10月28日从维吉尼亚州近海小岛发射升空才6秒，发射火箭即爆炸。
当太空梦变得触手可及时，这两起接连发生的事故为太空游项目带来不小打击。乔治·华盛顿大学前空间策略主管约翰·洛格斯登说：“这对不少打算很快遨游太空的人而言是个真正挫折，不少人原本相信这项载人技术非常安全。”但这些阴影事件完全不能阻挡人类对无尽神秘宇宙的渴望，从经典的《太空漫游2001》《地心引力》到《星际穿越》，人类在过去的几十年间开发了全部脑洞，企图用各种方式去太空一探究竟。那么现实中普通人离太空旅行还有多远？又如何实现？答案是很近，却依然充满了危险和未知。
英国《卫报》称，在短短4年之内，太空游客就可以从英国的太空港起飞进入太空轨道。英国航空部长罗伯特·古德威尔在范堡罗航展上正式宣布了8个太空港的选址，其中6个在苏格兰境内，包括格拉斯哥普雷斯蒂克国际机场和英国皇家空军洛西茅斯基地，英格兰的纽基和威尔士的兰贝德也被选中。所有选址必须符合严格标准，包括远离人口稠密地区，以及跑道可扩展到超过3000米等。目前维珍银河对太空旅行的报价是20.4万美元，好莱坞明星汤姆·汉克斯、英国物理学家斯蒂芬·霍金等500多位名人已经预定了船票，该公司计划今年晚些时候在新墨西哥州推出太空航班。XCOR总裁安德鲁·尼尔森也表示将在2015年第一季度开始对其公司开发的载人太空船“山猫号”进行试飞，并于2015年底或2016年初展开太空旅行。空间创新与发展战略委员会认为，在2018年英国太空港成立之前，太空旅行的价格跌幅可能多达80%。不论如何，消费者是这场竞争中的赢家，因为人们比任何时候都要接近太空旅行的梦想。
维珍集团旗下的维珍银河航空公司一直致力于研发航空技术，该公司创始人理查德·布兰森希望让普通人也有机会进行太空旅行。维珍航空“维珍银河”太空之旅整个航程长约三个半小时，其中有半个小时是在太空。届时，维珍的载人飞船上升到离地面约100千米处，可以感受约5分钟的失重状态，可以看到地球表面，浩瀚的宇宙也仿佛伸手可及，此后，它将滑翔回地面。但是中国公民被禁止参与此项太空飞行计划，理由是“以防他们窃取火箭技术”。但太空探险公司SXC宣布私人太空旅行将引入中国，并且还可以在淘宝旅行上订购行程。在不久之前，多位国内知名航天专家聚首北京航天城，参加“太空边缘观光项目”总体设计方案研讨会，标志着中国民间的太空观光时代也即将到来。
另一家位于英国马恩岛的王剑钻石深空探索服务公司的总经理阿特·杜拉说：“我们的天性就是要逃出牢笼到外面去探索一番。”他相信太空旅行有着光明的前途。据XCOR的首席运营官安德鲁·纳尔逊预计，太空旅行的价格将在未来10年之内下降到5万美元以下，对于丹尼斯·蒂托和他的6个后继者之外的许多人来说，通向太空的路途将不再遥不可及，只要穿过那100千米就行了。
进行一次高性价比的太空旅行
很遗憾，目前国内还没有这项服务。从事这项旅游事业的主要公司是英国维珍银河（Virgin Galactic）、采用XCOR宇航公司的飞船的美国Space Expedition Corporation（SXC）公司和美国太空探险公司（Space Adventure）。三家公司都是在亚轨道阶段飞行时，选择在高空停留6分钟左右的方式，而去往太空的方式各有不同。
维珍银河旅行
选择维珍银河的旅程，你将会搭乘一架名叫太空船二号（SpaceShip Two）的飞行器，用一架飞机（白骑士）挂着太空船，从跑道起飞，送到15千米高度分离，太空船2号再点火，飞到大概100千米左右的高度，在外太空停留5分钟左右后返航降落。
SXC旅行
SXC公司会让乘客搭载彩虹飞机外形的LYNX（山猫）太空飞船，像飞机一般在跑道上水平起飞，但动力仍来自火箭，内置4台火箭发动机，可以自行从飞机跑道起飞，最大飞行高度107千米，在外太空停留5~6分钟，然后返航，从跑道降落。
太空探险公司 旅行
这家老牌太空旅行公司采用的则是另外一种模式，他们不让乘客搭乘飞机一般的飞行器，而是用较为传统的垂直火箭将乘客发射进太空，一次发射两人，没有飞行员，但其丰富的载人经验值得信赖。
平民化的太空旅行
动辄2000万美元的太空旅行尽管是现实中存在的，但似乎只是土豪富翁的专利，一般人实在难以接受，难道平民就永远也没有步入太空的权利吗?答案是：可以。不过既然沾上“太空”二字，再便宜也便宜不到哪里去，而所得的体验也必然跟价格成正比。除了上述土豪们的轨道飞行“真太空旅行”外，还有三种“准太空旅行”。
5000美元体验抛物线飞行
抛物线飞行并非真正意义上的太空旅游，它只能让游客体验约半分钟的太空失重感觉，宇航员在训练时为了体验失重，通常也是采用这种方法。游客如果乘坐俄罗斯宇航员训练用的“伊尔-76”等飞机作抛物线飞行，费用约为5000美元。
1万美元体验高空飞行
当飞到距地面18公里的空中时，便可看到脚下地球的地形曲线和头顶黑暗的天空，体会到无边无际的空旷感。计划用来实施这种旅游的飞机有俄罗斯的“米格-25”和“米格-31”高性能战斗机。这些飞机能飞到24千米以上的高度，乘坐它们旅游每张票价约为1万美元。 10万美元体验亚轨道飞行
亚轨道飞行能产生几分钟的失重，美国私营载人飞船宇宙飞船一号和俄罗斯计划研制的C-XXI旅游飞船就是从事这种飞行的典型，它们在火箭发动机熄火和再入大气层期间能产生几分钟的失重。这项飞行极具性价比，也是最被看好的具有商业化前景的太空旅游项目。 飞行中会是什么感觉？
起飞之后，旅途的平稳程度就取决于你乘坐的飞行器和外面的天气了。XCOR（飞船研发制作公司，SXC合作伙伴）的首席运营官安德鲁·纳尔逊表示，公司的火箭驱动飞船要比一架小型飞机感觉平稳。再加上你的速度比声音要快，旅途会比你想象的还要安静。一旦进入了太空，你会享受那么几分钟失重的快乐。但如果你选择的是SXC，就不要指望能自由漂浮了，因为你将和座椅固定在一起。如果你乘坐的是维珍银河或者太空探险公司的飞船，
安全带指示灯会在进入太空后关闭，然后在飞船下降之前重新亮起。维珍银河的太空船二号做了特殊设计，使得每个乘客都有靠窗的座位。至于景观方面，由于最初的几次航班都是从美国太空港起飞，你在眺望漆黑的宇宙之外，还将能俯瞰北美洲的景象。
饮食怎样？还有上厕所的问题
说起饮食，不要期望太高。票价虽然昂贵，但是并不包含一辆装满花生和酒的推车。不过他们可能会允许你在登机的时候自带一份饮品。在最初的几年里，你可能要在舱内穿一件加了压、或者可以加压的宇航服，这就自然过渡到了那个最重要的问题：在太空中要怎样如厕？这个环节似乎考虑的还并不到位。不过由于最漫长的太空飞行也只是维珍银河提供的两小时航班，大多数乘客估计还是憋得住的，但是他们的兴奋或许就憋不住了。
这种太空旅行对于身体素质的要求？
与一般人凭直觉认为的不同，亚轨道太空旅行的飞行时间、高度、速度都在正常人的身体承受范围之内。所有年满18岁、身心健康的人都可开启太空旅行。基本上任何没有严重心脏问题、血压极高或患癫痫病的人，都可进行太空飞行。
如果预订了又改主意了怎么办？
就算你临时退缩，也不会血本无归。“在起飞前90天之前，你都可以退款，”美国弗吉尼亚州维也纳市的太空探险公司总裁汤姆·谢利这样担保，“如果你的航班延期，我们会重新安排日子。但是估计退订的人不会太多，因为这些航班付钱的人都是真心想上太空的”，他对这一点很有把握。太空探险也是唯一一家经营过太空旅行的公司，就是它把丹尼斯·蒂托和其他6名富翁送上了国际空间站，用的是俄罗斯的联盟号飞船。
起飞前如何训练？
训练是太空飞行体验中极其重要的一环，不过能得到什么样的训练，和你选择哪家公司有很大的关系。如果你选择维珍银河，你就可以凭票在美国太空港外50千米的地方住宿5晚。这段时间里，3天用来训练，第4天就是起飞的日子。维珍提供的项目有体检、大重力加速度下的应对技术和训练、撤退演习，以及学习如何使用太空船二号的座椅——从起飞到着陆，这些座椅是会改变角度的。其他公司，比如太空探险公司，提供的训练时间比维珍要短，但是他们会建议你事先参加些别的太空项目作为准备——比如参加零重力飞行，体验一下几分钟内失重的感觉。
太空旅行的具体流程
飞船
SXC太空旅行使用美国XCOR宇航公司的LYNX号太空飞船，每次搭载一名宇航员和一名乘客。乘客将穿上宇航服，还有配套的头盔，作为副手坐在宇航员的右手边。 准备
在正式的太空飞行前，乘客会接受为期2天的战略培训，学习如何与宇航员交流。参与者将模拟整个的操作过程，熟悉控制台，并与宇航员一起完成飞行任务的执行。 地点
LYNX号太空飞船以4枚火箭发动机驱动，从位于美国加州的莫哈维航天中心起飞。 路线
根据飞船技能略有不同。
体验
你将被绑在座椅上，漂浮似乎实现难度很大，除了眼前将会呈现震撼景象外，耳边将是一片寂静。
LYNX2号太空飞船最大飞行高度103千米，全程约60分钟。在100千米的高度，乘客会体验到零重力，就是飘来飘去的那种。在103千米的高度，我们将能够从太空看到1/3个蓝色的地球和浩瀚漆黑的太空。该行程2016年启航，全球前100名（中国区限额6名）价格22万美元，100名以后价格10万美元。
星际穿越
对于不少人来说，或许最近彼此间的问候语已经从“你吃了么？”变为“你星穿没？”由《盗梦空间》导演克里斯托弗·诺兰编剧并执导的“烧脑”大片《星际穿越》，在内地上映5天票房达2.6亿，更难得的是，票房和好评“齐飞”，人们在惊叹《星际穿越》史诗般的恢弘与震撼的同时，也在感叹影片主创的无尽想象力。
《星际穿越》讲述的是末世地球的故事，人类在绝望中派出最后一批宇航员，试图通过穿越时空隧道即虫洞，找到一个宇宙中的新家园。和以往观看好莱坞科幻大片不同，《星际穿越》使得观众在欣赏宇宙奇观的同时，也被“科普”了一把，有网友边看电影边发微信：“黑洞潮汐”是啥啊？“五维空间难道是立方体？”更有人直呼：“不好好学习以后连电影都看不懂了！”
与此同时，一系列相关的“脑补”帖也迅速在网上蹿红，一些科普网站甚至专门成立了《星际穿越》讨论区，什么理科生眼中的《星际穿越》；看《星际穿越》前需要知道的N个知识；N个细节解读《星际穿越》等，这样的帖子一经发布便引发群体性转发。 一段来自国外的视频《从一维到十维》成了众多网友理解多维空间的“养料”，但很快就有科普网站用大量常人看不懂的公式对视频内容进行逐条批驳。大屏幕上，时间变缓、引力效应、五维空间、外星巨浪以超乎想象的形式一一呈现，尤其是人类最为好奇、神秘莫测的“虫洞”及“黑洞”也首次以爱因斯坦广义相对论方程式惊艳现身，完全满足了科幻迷们心中所想的虫洞景观„„一时间，不论男女老少脑洞大开，忙着欣赏这部带着众多天文学、物理学符号的大片，忙着吸收各式各样的知识，忙着将自己的膝盖献给诺神，《星际穿越》的影响力俨然已经从电影界“穿越”到社会各阶层。
电影屏幕上在表现人类为了拯救自身所做出的悲壮性地探索和努力，而现实生活中，这种探索也在进行着，不过与影片中已达到的程度相比还处于襁褓阶段：仅仅向深空发射探测器和无线信号，期待遥远的天际传来回音。最新的消息来自欧洲航天局，经过十年的飞行，欧洲航天局的“罗塞塔”号彗星探测器本月中抵达彗星“丘留莫夫—格拉西缅科”的彗核，并成功释放着陆器“菲莱”登陆彗星表面。但仅仅过了约60个小时，“菲莱”就因为电力问题遗憾地进入了休眠状态。所幸，“菲莱”着陆以后获取的实验数据都已传回地球。一周前，“菲莱”与地面控制人员最后一次通信，持续大约两小时。在此期间，它接受指令，旋转35度，将身上较大的太阳能电池板朝向阳光，并抓紧最后时间，把所有的实验数据传回地球。现在全球所有航天人都在关注“菲莱”，它就这样沉睡不醒了吗，欧航局说，除非太阳能电池板获取足够光照并转化成足够电力使“菲莱”苏醒，否则地面控制人员无法与“菲莱”建立联系。
诺兰大神的作品每一次都会引起轰动和讨论，这次的《星际穿越》我相信也不例外。这部电影的烧脑程度不亚于《盗梦空间》，这都来源里其坚实的理论基础。而这些理论知识确实有些深奥抽象，那么这里为了方便大家观影，就以一个科幻爱好者的角度为大家阐释一下影片中提及的一些科学术语及理论吧。 星际穿越 真的很好看 真的很难懂
宇航员肩负起拯救人类的重任
在《星际穿越》之前，从来没有一部电影能引发全民性的科学讨论浪潮，因为这部影片号称史上最“烧脑”的电影。虽然被指责“烧脑”和“高冷”，但克里斯托弗·诺兰执导的《星际穿越》在中国上映后依然引发观影浪潮。，与此同时凭借居高不下的好口碑制造了新一轮网络热点话题，保持着强烈的上升势头，甚至出现了场场爆满一票难求的态势，猛烈后劲被各方看好，成为一时无二的“现象级大片”。
一手
烧脑
资深科幻迷 完美呈现心目中的虫洞
《星际穿越》是诺兰的首部太空题材电影，他邀得天体物理学家基普·索恩联手呈现最科学严谨的硬科幻“神作”，时间变缓、引力效应、五维空间、外星巨浪等元素以超乎想象的形式呈现在巨幅银幕上，尤其是人类最为好奇、神秘莫测的“虫洞”及“黑洞”也首次以爱因斯坦广义相对论方程式惊艳现身，完全满足了科幻迷们心中所想的虫洞景观。如此硬科幻巨制给人醍醐灌顶般的震撼，绝对是科幻迷的不二选择。不怪乎有网友总结：“诺兰负责呈现美，索恩教授负责真实，观众则负责享受。”
理科男点赞 逻辑严谨漏洞少
《星际穿越》中诺兰继续坚持严谨“苛刻”的路线，不仅邀得基普·索恩随时“现场教学”，更将作为编剧之一的弟弟乔纳森·诺兰送往“专业补习班”研究理论。于是，其他科幻片存在的物理硬伤在《星际穿越》比较难寻。成都某大学数学系的陈老师是科幻迷，看完后该片后，他说：“这部电影一看就是在向当年那部《2001太空漫游》致敬，总的来说这部电影逻辑算很严谨，黑洞的视觉效果经过精密的运算后
呈现出来很震撼。”不过他指出，电影里还是有些情节在科学上讲不通，“电影里飞船接近黑洞边缘居然没任何事情发生这很奇怪，黑洞质量非常大，越接近它造成的引力差就会越大，这就是黑洞潮汐力，这个力甚至可以把飞船撕成碎片。”
一手催泪
文科女吐槽 脑洞炸掉看不懂
人气甚旺的《星际穿越》也绝非人见人爱，在观众反映：“前面20分钟节奏太慢，都快看睡着了，还没有《哥斯拉》看着爽。”而该片槽点最多的莫过于定位过于高冷，因为片中涉及到太多专业的科学知识，要完全领会电影内涵，看片前不恶补一些必要的物理常识是不行滴。据记者调查，在网上反映这部电影晦涩难懂的基本都是文科生，“弯曲时间”、“宇宙黑洞”、“引力使光扭曲”等名词对他们来说的确让人崩溃。有个叫水草的女网友说：“这电影简直是女文科生的噩梦，走出影院我脑袋还是蒙的，还好故事里那段父女情很感人，也算是值回票价了。”
解读
文科生看懂《星际穿越》
应掌握怎样的“姿势”?
果然“烧脑”。不少文科生在观影之后纷纷吐槽，电影里充斥着大量关于相对论、量子力学、黑洞、虫洞、五维空间等物理学理论让人傻傻分不清。那应该如何看懂这部电影?记者最近从华纳片方获得了一份特殊的视频资料，电影艺术顾问、著名物理学家基普·索恩和导演诺兰都现身说法，他们从几个方面指点了应该如何更好地欣赏《星际穿越》。
姿势NO.1
进入虫洞与黑洞前请先打开脑洞
《星际穿越》中，人类最为好奇、神秘莫测的“虫洞”及“黑洞”也首次以爱因斯坦广义相对论方程式惊艳现身。虫洞与黑洞是贯穿整个电影的重要线索，如果没有虫洞，男主角不会穿越到另外一个星际;如果没有黑洞，他也不会被抛入五维空间，最后完成了一巧妙的时间“轮回”。
姿势NO.2
想象一堵“时间墙”假装在五维空间
我们初中就曾学过一维数轴，二维平面，三维立体。现在宇宙学家将时间看作第四维，而五维空间指的是能量无界限，是由无数个第四维时间组成的平面。想象一下，就像你面前有一堵墙由无数的竖线组成，每一条竖线就是一条第四维时间线，透过每一条时间线都能看到在这个时间点三维空间里发生的事情。
就在库珀从飞船中弹射出来不久，他落入了一个由他家书房组成的高维空间里。对此，基普·索恩的解释是这是一个四维超正方体在三维空间的投影。电影中的五维，实际上包含了时间这一维度，多出来的那个空间维，则是可以让库珀迅速回到太阳系的捷径。
这个超立方体的一个“面”在三维空间中，实际上是一个有体积的空间，刚好和库珀家的书房重合(宇宙中相距百万光年，在高维空间里也许只有数米，从黑洞到地球瞬间就可以返回)，而那个时间维度又可以轻松让库珀通过引力影响过去(譬如风沙落地的痕迹)，最后通过引力操纵手表的指针，传递给女儿世界内部关于量子引力的关键信息，最终使得人类得以操纵引力离开地球—在我看来这一段是最煽情的：能够穿透不同维度的，除了引力，还有爱。
姿势NO.3
看片前恶补下爱因斯坦“相对论”
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由阿尔伯特·爱因斯坦创立，并提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。根据“相对论”原理，人类有可能完成时间旅行回到未来或过去，如果你在太空中的速度足够快。
姿势NO.4
知道万有引力不如知道“爱有引力”
在整部影片中，提到最多的两个词，应该就是“时间”和“引力”了，这两个词恰是影片故事的关键所在。布兰特说“他们”是更高级的文明，在他们的世界，时间可以以物质的方式存在，回到过去如同走下一座山谷，到达未来如同爬山一座山峰。这如同预言一般的话语最终成为现实，而那个“他们”其实就是未来的人类。
诺兰认为，引力是世界一切力量之源，是通往各维度空间的唯一桥梁，拯救世界的关键力量。而“引力”，除了它本身的含义，还有着深一层的意义。在片中，这种“引力”就是存在与库珀和女儿墨菲之间的亲情和爱。从这个角度讲，《星际穿越》堪称是硬科幻的外壳包裹着一颗柔软的内心，文科生，你看懂了吗?
首先得搞懂以下名词：
1，植物病变：由于环境恶化，造成植物基因变异形成的病变，直接影响就是使植物大量灭绝，减少草食性动物的食物来源和氧气的产生。类似的情况在6500万年前可能出现过，目前有猜想指出那时一颗小行星撞击产生的大量灰尘改变了大气结构，使得大量植物灭绝，从而导致了恐龙的灭绝。
2，引力弹弓：也就是利用大型天体的吸引作用为飞行器加速，这也是彗星飞行的能量来源。其原理就像一块磁铁可以吸引周围的金属一般。
3，虫洞：科幻片中经常出现的术语，想必大家都不陌生了。所谓虫洞就是在三维空间中利用特殊技术形成的一个可在短时间穿过较远距离的空间隧道。如果起点终点是地图上的两个点，那么虫洞的原理就是把地图折叠起来，是这两点在一个平面（二维维度）上重合，使得从起点到终点的距离大大减少（其实也就只相隔一个平面而已）。影片中虫洞之所以是圆的，是因为虫洞在二维空间上是个连接两点的圆洞，到了三
维空间，在上下左右前后三轴向上进行扩展而形成了球形。正如片中戏谑道：“为什么虫洞是球形而不是一个洞，以前的插画上都是画的一个洞啊”
【同样都是为了达到超光速运动，但是虫洞和曲速飞行可不一样，前者是压缩空间，而后者是拉伸物体。】
4，黑洞：宇宙空间内存在的一种超高密度天体，由于类似热力学上它是完全不反射光线的黑体，故名为黑洞。于1969年由美国物理学家约翰·阿提·惠勒命名（以上来源于百度百科）。黑洞最主要的影响就是其巨大的引力作用使包括光线在内的一切物质被吸引到起中心，而这巨大的引力也在这中心附近造成了时空的扭曲，也就是所谓的相对论。
如何理解这个时空的扭曲呢？我们可以把一个水池中的排水孔比作黑洞。当水池装满水时打开排水孔放水，在远离孔的水面附近，一切没有变化，而在水下靠近排水孔的地方，水流速度开始增加，水流方面也开始变化。在这样的速度下，水分子移动定距离花的时间远小于书面附近水分子移动相同距离花的时间。这个距离就相当于时间流动过程中的两个点，比如2000年和2014年，原本在水面附近需要14年时间，而在排水孔附近，只需要几小时就可以让时间从2000年跨越到2014年。这就类似于黑洞对时空产生的扭曲，这也就是为什么黑洞附近一小时，黑洞外7年。
5高维空间：我想大家都知道，一条线是一维空间，一个平面是二维空间，一个立体是三维空间，而我们的世界是由时间支配三维物体形成的四维空间。超过四维空间的更高维度就被我们称为高维空间。影片中出现的高维空间主要是五维空间，也就是我们世界更高一级的空间。
五维空间到底是怎么样的呢？我们可以运用类比来推断。在四维空间，三维物体是一切物质的组成基础，而时间则是整个四维空间活动的基本，没有时间，一切都是静止的，就和三维空间没有区别。那么在五维空间，四维物体可能就是一切物质的组成部分。可能组成五维物体最基本的元素就是一整个四维空间，在这个元素中包括我们所有已知的世界。所以五维空间的生物（如果存在的话），是能够控制时间的，就想我们能控制一个三维的物体，但是他们又受什么控制，我们不得而知。我个人愿意称之为“空间极”（自我YY，毫无依据），一种推动空间往高维空间发展得存在。
【那么电影里，五维空间生物是如何控制时间的呢？这就有点像我们用播放器看视频。一个视频就是一个四维空间，我们同时用无数个播放器放着不同进度的视频，这就好比是五维空间，而五维空间的生物只需选择已经播放到视频特定的位置的播放器就可以选择一个在特定时间的四维空间。影片中把黑洞的中心——奇点作为了四维空间生物干涉五维空间的大门。通过奇点，四维空间生物可以在五维空间中选择某个特定的“播放器”，甚至通过能影响时空的引力对“播放器”进行控制。】
那么问题来了，那些五维空间生物是怎么由“我们”变化而来的？单纯的进化是不可能实现的。回答这个问题，我们得先回答：我们由哪里来，死后又到哪里去？这个我们不是指经过十月怀胎受精卵发育形成的肉体，而是我们的精神，我们的意识。当肉体腐朽殆尽，我们的精神是否就是走向了那条“死亡通向再生”的拉撒路呢？
文科生比理科生更能看懂大片《星际穿越》
《星际穿越》上映后，《三体》粉们纷纷用科学理论解读剧情。但在现今的科学层面上，剧情漏洞就会层出不穷。当我们放下科学，用感性去解读，就会发现这部大片的精深所在。
未来人类用“爱”拯救祖先
“倘若在五十光年之外有一架倍数足够大的望远镜，有一个观察点„„停在五十光年之外的某个地方，我的一生就会依次重现，五十年的历史便将从头上演。”这是已故作家史铁生在《轻轻地走与轻轻地来》中的一句话。
我们用这句话来套用美国科幻大片《星际穿越》，会发现《星际穿越》讲述的就是未来人类拯救自己的祖先的事情。因为未来的人类在五维度空间中，感知到自己的祖先的茫然，会对未来人类自己的生存构成威胁，才通过种种手段来提示自己的祖先。
这里需要思考的是，既然人类有了未来，那么为什么未来人类还要设计虫洞并通过信息提示人类的祖先？影片最后通过主人公库珀用隐藏在黑洞中五维世界的文明解释了这个问题，在五维世界中，库珀可以感知到自己女儿在地球不同时段画面。这种超越维度的感知，使未来人类意识到他们的成功只是在层层叠叠的嵌套时空中的一个地球的成功，而在不同时空中的地球就没有这么幸运。当看到某个地球因为缺少足够的能力解决人类毁灭的问题，“爱”使未来的人类向祖先发出了信号。
至于被拯救的地球人类能否和未来人类叠加在一起，这个可以用时间概念来回避。正如布兰德教授在影片中的那句台词，“我不畏惧死亡，但是我害怕缺少时间。”
算法与爱因斯坦
会有很多星迷直接按照库珀的台词将库珀自己认作是未来人类，其实库珀只是未来人类在向祖先传递信息过程中，被激活的一个点，尽管未来人类选择的只是他年幼的女儿墨菲。
可以这样理解，未来人类在向地球的祖先传递信息时，不同历史时段的人类对信息的理解是不当的。比如在向选中的牛顿、爱因斯坦等人传递这种信息时，牛顿、爱因斯坦因为局限只能领悟到牛顿力学和相对论的阶段。正如爱因斯坦所说，“当我不断深入的宇宙内部的时候，总感觉有种神秘的力量在阻止着我。”他把这种力量成为上帝，当然牛顿面对茫然也成为了狂热的宗教主义者。
在《星际穿越》中，这种局限被设定为算法的失误。NASA负责人布兰德终其一生也未领悟到这种算法，尽管他所拥有的理论已经超越了爱因斯坦。未来人类正是看到地球先祖种种的失误，才会在特点的时段中选择库珀的女儿墨菲。
上帝就是人类自己
在另一部科幻巨制《星际迷航》中，可以看到这样的情节，“企业号”到达低文明星球时，低智慧生物会将星舰看做是神灵。人类所信奉的神到底是谁？这个问题在《星际穿越》中得到了解决，这些神就是人类自己抑或是人类的未来。在另一部巨制《普罗米修斯》中，
就提到了地球人类的祖先所描摹的各种神灵都是头上充满光环的“宇航员”（造物主），而在《星际穿越》中，则是库珀的女儿墨菲眼中的“幽灵”。
《穿越》中，未来的人类感觉到某个嵌套时空中的祖先没能把握住未来的走向，便对那个地球不同时段的人类晓之以信息。当然，前文说到的牛顿、爱心斯坦是以科学的方式接受信息，那么宗教也是接受信息的方式，正如“科学的尽头是宗教”这个观点。
这里不得不说的是佛教。佛主固然神圣，但佛教并不主张信众完全地膜拜，而是通过自身的修炼拯救自己，提出“人人都能成佛”的观点。如果每个人都能减少欲望，修炼内心，那么《穿越》中的地球灾难如沙尘暴、庄稼灭绝等，就不会因为地球人类的私欲的放纵而出现。
当然，在《穿越》一剧中，当工业文明基本衰败时，库珀女儿墨菲一再强调父亲喜欢做农民的这句台词，则是告诫人类工业文明就是地球毁灭的前提。“事情如果有变坏的可能，不管这种可能性有多小，它总会发生”，这一墨菲定律不正是暗合该片主旨吗？
一个物理专业学生眼中的《星际穿越》：看电影不仅仅是看个热闹。
看罢《星际穿越》，作为一个物理专业的学生，虽所学尚浅，然对电影中诸多问题的科学背景以及不合理之处还是有些了解，遂撰此文愿与大家交流。可能有人会说，看电影不就是看个热闹，何必这么认真呢？不过我还是想简单的科（tu）普（cao）一下（当然我的水平说是科普有点往自己脸上贴金），或许能解答大家的一些困惑，或许能引发大家的一些思考，抑或许能让大家指出我认识上的谬误，来提高我的姿势水平。如此好事，何乐而不为呢？下面就此谈谈我对此片的看法
1.航天器在空中旋转，这是有道理的，根据广义相对论如此可“等效”地球上的引力，使宇航员得以正常生活。
2.“弹弓效应”：飞行器在宇宙中靠近一星体时受万有引力加速，远离时万有引力做负功飞行器减速，若飞行器自身无动力则根据能量守恒定律，在距离星体相同远处动能相等，即“弹弓效应”没有增加飞行器的动能，但节省了时间。
（注：从这里开始后续问题在科学届尚无定论，本人只是根据比较受认可的理论和一些貌似合理的推断来科tu普cao。）
3.“虫洞”：“虫洞”一般被认为是连接“黑洞”和“白洞”的“桥梁”，其一端是吸收一切处于其极限半径内的黑洞，另一端是不断辐射物质的白洞。电影中将虫洞与黑洞区分开比较牵强，因为很难想象除了想黑洞这样的强引力场，还有什么天体可以将时空弯曲到产生奇点（也就是虫洞）的程度。
4.“黑洞”：黑洞是一种密度极高、体积极小的天体，由于其自转无法抵挡自身引力而不断坍塌，并将处于其史瓦西半径（即极限半径）内的一切物质“吸”入其中，包括光。史瓦西半径可由万有引力定律求得。一般物理学家认为假若黑洞确实存在，那么一切掉入它的物体都会被引力飞快地加速从而撕成碎片，因此男主角和他的机器人得以活着到达黑洞中心，只能说是“主角光环”附体了。
5.多维宇宙：如今的物理学已经为宇宙标定了四个维度：三维空间和一维时间，电影中将黑洞中心的奇点设定为五维宇宙，且时间与空间一样是“静止”的，从哲学上说这是否认了相对静止与相对运动，不符合辩证唯物主义观点（当然你也可以认为辩证唯物主义是错误的，哲学很大程度上难言对错）。然而关于宇宙的本质“有一种”全息宇宙论，认为宇宙中的每一部分都是相互关联的，而其“镜像”便是在宇宙边缘的投影，因此在宇宙边缘可以知晓宇宙中的一切信息。而黑洞是时空边缘，当然也是宇宙边缘，因此电影中的设定大概是来源于此理论。然而需要注意的是，既然从宇宙的边缘就能得知宇宙的一切信息，那么宇宙就是唯一确定的，这便又成了“决定论”，而量子力学作为目前公认的理论又否定了决定论，那么这一设定就有些站不住脚。退一步讲，即使男主角真的看到了宇宙的镜像，这个镜像也会向菲涅耳全息图一样杂乱无章，与原来的所谓“五维宇宙”看上去完全不同，换句话说，人类是看不懂的，更不要说对其加以影响了。
6.一般关于“穿越”的科幻电影都有意（或者无意？）的忽略了相对论的一个重要推论，即物质的速度加速到趋近光速时其质量与能量都将趋于无穷大，对物理学有所了解的人都知道粒子对撞机对粒子的加速是有极限的，因为粒子的能量不能趋于无穷。人亦如此。本电影似乎刻意避免谈及飞行速度，但从不同参考系时间流逝速度对比还是可以看出航天器速度之快（超过0.99倍光速），不过显然，对相对论稍有了解的人便能看出其中的破绽。
7.对于最后所谓的“引力公式”，有点不知所云，然而我们可以大概做个判断：黑洞中心应该处于超高能状态，在那里的物理规律，显然在地球上难以适用，而人类也难以创造出使其得以适用的条件（要知道仅仅是为实现恒星最为普遍的热核反应，人类就需要消耗大量能量来实现几亿度高温）。因此这些极端状况下的物理规律，恐怕也只能帮助人类在灭绝前更好地认识世界了，用其拯救人类，电影有些异想天开。目前想到的也就是这些，还是那句话，水平有限，还请大家不吝赐教。
看了下面资深影迷的《星际穿越》的观感，你定会哈哈大笑或者匪夷所思吧，因为，TA的关注点似乎不在电影本身的内容上，而是把全部焦点放在电影放映的规格和配置上，条理清晰，如此专业严谨，也是醉了！
《星际穿越》：“理科生的狂欢”
克里斯托弗·诺兰执导的“神片”《星际穿越》登陆中国后势不可挡，掀起了大范围讨论热潮。影迷的关注点少有地不关注大明星的表现，而是谈论片中的各种太空科学知识，难怪有网友称之为“理科生的狂欢”。
还有人分析，大家对于《星际穿越》宇宙观的理解，大概分为从“不懂”到“很懂”四个层次。其实不管你处在哪个层面，都不用感到惭愧。就像诺兰自己在《星际穿越》中国首映礼上说的———看该片就像看其他电影，你不需要搞清楚怎么去拆弹，只需要知道不拆它会爆炸就行了。
第1层次
第2层次
第3层次
第4层次
基本名词科普
如果你事先不知道虫洞和黑洞的区别，其实也能看懂电影，因为诺兰会用最简单的方式来告诉你答案。当然，如果你事先知道，那就会更入戏。事实上，很多人在看完《星际穿越》后查找相关名词解释“补课”。
例子
虫洞：也就是片中提到的“罗森桥”。虫洞可以在更高的维度连接两个遥远的空间点，从而使人类突破光速的临界，进行超远距离的宇宙航行。从上世纪80年代开始，虫洞理论便被人们广泛用于幻想中的星际旅行，而《星际穿越》则让更多的人第一次看到，目前人类认知中或许最接近真实虫洞的样子：一个球。
黑洞：黑洞是超级恒星死亡后发生引力坍缩所形成的，它能吸收一切，包括光，因此任何物质都无法从黑洞中逃脱。《星际穿越》为我们呈现了当代物理学家所计算出的黑洞模样———不是我们想象中的黑球，而是一个发光的大圆环。甚至，电影还带我们穿越了黑洞，这种震撼也是前所未有的。
文科生的理解
有意思的电影总是容易让观众分化，《星际穿越》就把观众分成了文科生和理科生两大类。网上有很多关于《星际穿越》的帖子，专门说明是给文科生还是理科生而写的。 例子
有人说，如果把《星际穿越》理解成哆啦A梦的故事，就能轻松理解：主角是大雄，进入高维空间后给女儿传递消息，女儿得到知识后好好学习，最后解救了大雄———其实这是大雄用时光机帮助过去的自己。
用这个版本，其他人物也可以轻松代入：多伊尔博士是出木杉英才，优等生，但很快死掉了；马特·达蒙演的是胖虎，想谋杀大雄，结果NO ZUO NO DIE，把飞船搞爆炸了；旋转的永恒号是竹蜻蜓，女儿的书架是大雄的抽屉„„经典的机器猫故事，文科生都能理解了对不对？
理科生的理解
对于理科生，或者用理科生的层次来要求自己的人，《星际穿越》则有更多的细节问题需要详解。比如，让人类吃不上东西的枯萎病是怎么回事？为什么主角们到了外太空只能接受信息却不能发回？为什么一颗异星上的海洋，只到脚脖子那么浅？这时候，网络时代的力量便体现出来了，各种回答迅速涌出。
例子
关于书房盒子：主人公最后落入了一个由书房组成的高维空间，正确地说这是一个四维超正方体在三维空间的投影。电影中的五维，实际上包含了时间这一维度，多出来的那个空间维，则是可以让库珀迅速回到太阳系的捷径。很多人的理解是，人类无法改变过去，而该片其实也没有颠覆这个设定，因为片中的“时间”并不是线性的。
关于逃离黑洞：库珀手动操作飞船环绕黑洞旋转，借助的是引力弹弓效应。这个原理有点类似大车撞小车，如果小车比大车轻很多的话，大车只会损失一点点速度，而小车会以大车速度的差不多两倍飞出去，这里引力就起到了撞击的作用：黑洞动量的一小部分传给了飞船。
科学家的吐槽
虽然《星际穿越》有著名物理学家基普·索恩的坐镇，普通人也许会“不明觉厉”，但对于一众真正的科学家来说，还是要好好挑一挑刺的。
天体物理学家罗伯托·特罗塔：看不见燃料箱！要进行星际太空旅行，你需要大量的燃料，飞船一大部分质量都应该被燃料占据才对，难以想象永恒号要用什么样的方式推进。这个问题在他们抵达土星时就非常明显了：怎么减速？你得在飞船前面装一个大火箭，和你开始用来加速的火箭一样大才行。电影里那点儿反推火箭实在是太小了。
天文学家菲尔·普莱特：库帕成功驾驶飞船穿越了虫洞，在另一边他们发现了三个行星———不知怎么的它们围绕着一个黑洞。看到这里我长叹一口气。这些行星从哪里得到热量和光线啊？好像没有恒星不行吧？热量肯定不是来自黑洞本身，因为接下来库帕无可避免地要下到黑洞里面，他也没被烤熟。这些行星明明附近没有热源，不知怎么却适宜居住。
看不懂“烧脑”《星际穿越》？ 果壳网主笔为你解读 相信很多读者都已经看过新上映的科幻大片《星际穿越》，剧中各种“烧脑”的科学理论和对未知宇宙的解释，是否让你怦然心动？你是否看懂了这部电影？昨日，记者特别连线果壳网主笔、科学松鼠会成员、天文领域达人虞骏对这部“烧脑”大片进行全方位解读。 烧脑问题NO.1
“天上一天地上一年”是真的？
果壳网：相对论说，黑洞会导致时空弯曲
电影中，飞行员库珀和女科学家布兰德降落在绕着黑洞转的星球上，星球上的1小时相当于地球上的7年。看过影片后，网友@静静静思说：“一个人去看了《星际穿越》，看完过后脑壳好痛啊，为啥在那个星球1小时相当于地球的7年，为啥他女儿都那么老了，他居然没老？”
在《西游记》里，也存在“天上一天地上一年”的说法，那么，这种时间“稀释”是否真的存在？对此，虞骏解释，根据爱因斯坦相对论的解释，因为黑洞的引力场很强，会导致时空弯曲，时空会被“拉”得非常长，就好像时间被“稀释”了一样。
那么，时空弯曲是否真的存在呢？虞骏表示，如果按照电影所诠释的那样，神话中的情况真的可能成为现实，但目前还没有相关的理论来支撑。
烧脑问题NO.2
主角钻进黑洞咋毫发无损？
果壳网：这是电影设定，尚无科学依据
黑洞和虫洞是全片的关键元素，所有情节和主题再现几乎都是通过虫洞实现的。不过，不少观众对黑洞还都一知半解，而虫洞却是个陌生名词。片中，与永恒号发生“亲密接触”的是一个质量相当于太阳一亿倍的黑洞“卡冈图雅”，它距离地球100亿光年，自转速度达到了光速的99.8%；“卡冈图雅”直径2千米，长度100亿光年，所连通的是另一个“宇宙”。 “如果一个人的头朝上、脚朝下接近奇点，脚会比头受到更强的引力拉力，这个引力差非常大，以至于人被拉成‘面条’，每块肉体会继续被拉伸和断裂，直到面目全非，物理学
把这样的‘死法’叫做‘意大利面条化’。”虞骏告诉记者，“但是，电影中设定的黑洞是质量越大，就越‘温柔’。”
按照电影设定，电影中的黑洞质量相当于一亿个太阳。“但按照电影设定，如此之大的质量令这个黑洞非常‘温柔’，正因如此，我们至少可以相信主人公在接近黑洞边缘时依然毫发无损，不过他进到黑洞之后是什么样子，能不能从中走出来，我们就无法判断了，毕竟到目前为止，科学家还没有完全了解黑洞里面的世界。”
烧脑问题NO.3
片中“拯救人类”的方程是啥？
果壳网：应是引力方程，可创造反引力装置
片中，教授布兰德以及库珀的女儿墨菲用尽一生寻找一个方程，希望完成电影中的A计划——将人类带入太空中的另一个宜居星球。
是什么方程拥有如此神奇的力量？虞骏表示，这应该是一个引力方程。“电影中应该是想找到一个方法控制引力，创造出反引力装置，从而将处于水深火热的地球人送往外太空。” “影片中飞行器升空时仍需借助类似火箭一样的燃料将航天飞船送往外太空，根据这一短暂的镜头可以大致判断，即便科技发展到电影中所处的时代，燃料问题仍然困扰着科学家。因此，要实现‘星际移民’的计划，动力问题依然是最大的困难之一。”虞骏说。
和专家讨论后，虞骏认为，电影中布兰德及墨菲寻找的应该就是这样一个引力方程。他还指出，电影中用“解（solve）方程”这一说法存在歧义，应该是方程中缺少一些关键项，用“找”更合适。“如果方程中的所有要素都搞明白了，剩下的事情只要用数学去求解就可以了。”
烧脑问题NO.4
时间真能抓得住摸得着？
果壳网：这只是猜想，在影片中变成现实
电影中最为科幻的镜头莫过于库珀穿越黑洞来到五维空间，发现时间变成了实物且就在墨菲房间的书架后面。
“提到多维度时空，大家通常感到很神秘，事实上科学家一直在利用维度来描述世界。”虞骏介绍，比如，物理学家在描述一个质点的运动状态时已经用到六维——位置坐标（x，y，z）、速度坐标（vx，vy，vz），如果考虑加速度或者其他因素，就更多了。
进入黑洞后会看到什么？多维空间到底长什么样？电影中这些都只是猜想，但虞骏表示，相比穿越剧，喜欢科学的读者更愿意讨论这部电影的科学性，正是因为它试图不去违反我们已知的物理学规律。不过，电影归根结底仍是一部虚构的影片，当主人公进入到黑洞里面，也就走出了目前科学研究所熟悉的范围，接下来的事就只能交给想象力了。
不过虞骏告诉记者，这部电影创造出的黑洞，是按照已知的科学理论所创造出的最接近真实黑洞的模型，而这成为许多科学爱好者向电影致敬的原因之一。“时间是否真是摸得到碰得着的？尽管这只是一种猜想，但电影让它在观众眼前变成了现实。”他说，这部很靠谱的科学电影，让许多人重燃对位置宇宙的求知欲。
《星际穿越》物理名词解析
享受《星际穿越》带来的视听震撼之余，很多观众也抱怨没有看懂剧情。难怪媒体用烧脑二字来形容该片。不过客观来看，《星际穿越》远没有诺兰以往的电影来的烧脑，既没有《记忆碎片》那样支离的叙事结构，也无《黑暗骑士》那样缠绕的多线叙事，观众看不懂，也不是因为不爱动脑筋，而是知识储备不够，对片中的基本物理概念缺少了解。作为一部硬科幻，《星际穿越》请来专业科学顾问，对片中的每一个环节都做了精心推敲，尽力让所有细节有据可依，这可苦了物理没学好的影迷们。不过别担心，下面美嘉编辑就将片中涉及的科学术语和现象做一番简单的科普，只要十分钟，助你毫无障碍理解《星际穿越》。
虫洞 Wormhole
虫洞这一名词诞生于上世纪50年代，是对“爱因斯坦－罗森桥”的一种通俗称呼，它指的是物理学中假想的一种天体，能从更高的维度连接两个遥远的空间点，因此可以使人类突破光速的临界，进行超远距离的宇宙航行，片中一名科学家用纸笔对此作了一番形象的演示。从上世纪80年代开始，归功于美国加州理工学院物理学家基普·索恩的理论，虫洞被广泛用于幻想作品中的星际旅行，而索恩也正是《星际穿越》的科学顾问。影片中的虫洞以球形示人，正展示了这一超空间结构的独特性质：来自更高维度的物体在三维空间的投射。
翘曲飞行 Warp Drive
通过在高纬度折叠空间而航行的方式，被称为翘曲飞行，尽管在影片中并没有出现这一名词，但在原理上一脉相承。在动辄光年量级的宇宙中，使用翘曲飞行，既不破坏因果律，又实现了超光速。在科技更发达的《星际迷航》等电影中，人类已经可以用飞船自带的引擎进行翘曲飞行，而《星际穿越》中，宇航员不得不借助更高级生命为他们“量身定做”的虫洞来达到这一目的。
休眠 Hibernation
宇宙航行路程遥远，耗时绵绵，宇航员大部分时间都在休眠仓中酣睡，必要时再苏醒执行任务，在《异形》、《深空失忆》等许多科幻片都有类似的设备。生物学上的休眠理论，指的是将人体急速冷冻到摄氏零下196度，让细胞停止活动，相当于进入某种形式的“永生”。但目前的科技水平，还不足以完整快速地将人体冷冻到合适的温度，尤其在0～－60℃这个温度区域内，细胞很容易就会被冰晶所损伤。因此迄今为止人体冷冻术仍是一项科学设想。不过既然《星际穿越》的故事发生在近未来，不排除那时的人类已经掌握了将冰冻人复活的技术。
黑洞 Black Hole
黑洞是质量足够大的恒星在“燃料”耗尽而“死亡”后，发生引力坍缩形成的。黑洞产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在距离黑洞的一个临界点内，便再无力逃脱。靠近黑洞的地方，由于巨大的引力作用，连速度最快的光也发生了弯曲，因此从远处观察，黑洞的外观呈现一个环形的发光物质，也就是影片中数次呈现的那个硕大到令人恐惧的光亮大圆环，这个银幕影像也是有史以来最精准的黑洞模型。物体进入黑洞之后会被巨大的引力撕成碎片，所以片中派一个机器人下到黑洞送回量子数据的设定，完全是剧情所需的虚构。
墨菲定律 Murphy's law
片中男主角的女儿名为墨菲，而她总在抱怨自己的名字与不吉利的墨菲定律的联系。墨菲定律由上世纪中叶一名美国空军工程师爱德华·墨菲提出，包含四条原则，1、任何事都没有表面看起来那么简单；2、所有的事都会比你预计的时间长；3、会出错的事总会出错；4、如果你担心某种情况发生，那么它就更有可能发生。《星际穿越》的情节中多次体现了墨菲定律的正确性，但除了把事情搞砸，它也把任务引向好的方面，最后主角也在墨菲定律的作用下挽救了全人类的生途。从这个角度来理解，墨菲定律是一种对概率的诠释，本身并不指代吉凶祸福。
五维空间 Five-dimentional Space
我们身处的世界由上下、前后、左右三个线性方向组成，是三维空间。如果加入对时间的考量，就可以想象更高纬度。一个四维空间包含三维空间的所有时间点，在那里不同的时间点就像山峰洞穴一样实质存在，可以供人穿行其间。每个人的不同选择都会令世界产生变化，这无数多的可能性合在一起构成了五维空间。《星际穿越》高潮部分，主角坠入一个高级智慧生命为他打造的仿五维空间中，他可以通过这个空间与女儿达成沟通，以自己的行动影响另一条时间线。本质上这也是一种时间旅行的样式：从现在向过去传递信息，以此改变当下。
拉撒路的复活 The Resurrection of Lazarus
拉撒路是《圣经·约翰福音》记载的故事，有个叫拉撒路的人病危，来不及等到耶稣的救治就死了，但耶稣却一口断定他将复活。果然第四天后，拉撒路就从山洞里走出来，证明了耶稣的神迹。影片中宇航局会议室的墙上就挂着拉撒路字样，暗示老教授对地球人必死的命运早已心知肚明，所以A计划必然行不通。之后男主角看过女儿的录像后也领悟到了这一宿命，说出拉撒路一词。然而救世主——来自高维空间的未来人类施展了神迹，通过主角之手改变过去，令全人类“死而复生”，与圣经故事的对应堪称丝丝入扣。此外，在希伯来语中，拉撒路也有新苗的意思，可以指代影片中将人类受精卵送往殖民地继续繁衍的计划。
时间扭曲 Time Warp
1905年，爱因斯坦提出着名的相对论，该理论认为一个移动中的物体应该比一个静止物体的时间过得慢，这一现象称为时间扭曲。影片中主角一行在虫洞另一边发现一颗距离黑洞很近的行星，该地出现了强烈的时间扭曲，地表一小时等于地球上的七年，由于登陆后发生了意外，他们在行星上耽误了数小时，竟使母船上的队友苦等了23年。而在主角从黑洞生还后，尽管已是124岁高龄，他的生理年纪仍维持在40多岁，而女儿却已是年近百岁的垂暮老人。
看《星际穿越》必懂的8个名词
【奇点】
《星际穿越》影片中在飞船驶向黑洞边界时多次提到了“奇点”，奇点是时空中的一点，在该处时空曲率或其他的物理量都变得无限大，它具有一系列奇异的性质，无限大的物质密度，无限大的压力，无限弯曲的时空等。 大多科学家认为它是宇宙产生之初，由爆炸而形成宇宙的那一点。它具有所有物质的势能，而这种势能----正是由大爆炸而转化为宇宙物质的质量和能量，，我们可以想象，奇点是一种没有固定形状的、没有体积的不可思议的存在。
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【大爆炸】
大爆炸是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测最广泛且最精确的支持。宇宙学家通常所指的大爆炸观点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的，并经过不断的膨胀到达今天的状态。
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【虫洞】
虫洞是一个很早就诞生的概念，在1916年就从爱因斯坦场方程的解中发现了它。虫洞可以把平行的宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。 举例来说，可以将一张纸条视作通常的空间，那么从位于纸条一端的一点到位于另一端的一点需要很长的距离，但是把纸条两端连接在一起，那么两点间的距离就很短了。虫洞的科幻意义巨大，但遗憾的是至今没有任何证据表明虫洞的存在。
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【黑洞】
《星际穿越》这部电影画面中呈现的黑洞，是30个人使用数千台计算机，用一年的时间，制造出的电影史上最准确的黑洞模型。 黑洞是质量足够大的恒星在“燃料”耗尽而“死亡”后，发生引力坍塌产生的。黑洞产生的引力场极为强劲，以至于任何物质和辐射在进入到黑洞的一个事件视界(临界点)内，便再无力逃脱。 物体进入黑洞是非常复杂的一件事，因为黑洞的引力过于强大，所以物体接近黑洞后，就被吸在了一个巨大的绕着黑洞旋转的盘上，这个盘叫吸积盘。通过释放引力势能，吸积盘上的物质转化为能量，因此吸积盘上是几百万高温的等离子体，同时放出大量的高能射线。
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五维空间 长、宽、高，其实都是一种维度，我们平时活动的世界就是三维空间。当人们说到四维空间时，通常指的是时间概念，四维空间可以理解为三维空间附加一条时间轴，与另外三个维度不同的是，时间只能往一方向前进。 《星际穿越》影片构造了一个五维空间，男主角在陷入这个时空结构时，可以看到自己
的过去。据物理学家推测，宇宙中或许存在十一维空间，除了我们熟悉的长、宽、高、时间，还有引力、电磁力等各种维度。
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【时间膨胀】 在相对论中，空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变。例如，向着我们以接近光速速度运动的一个时钟本身所标明的时间，比另一个与我们相对静止的时钟走得慢些。 以宇宙射线为例，放射性物质包含着一个完全确定的时间标尺——半衰期。当观测向我们飞来的宇宙射线时，会发现它的半衰期要比在实验室中测出的长很多。在这个意义上，从我们作为观察者的立场来看，就是宇宙射线内部的时钟走得慢了些。时间进程被拉长，也就是时间膨胀了。
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【量子引力】
量子引力，又称量子重力，是描述对重力场进行量子化的理论，主要尝试结合广义相对论与量子力学，为当前的物理学尚未解决的最深奥问题之一。当前主流尝试理论有：超弦理论、循环量子引力理论、声学类比模型。
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【引力波】 著，刘茗引 译
关于万有引力的本质是什么，牛顿认为是一种即时超距作用，不需要传递的“信使”。相对论中，爱因斯坦则认为是一种跟电磁波一样的波动，称为引力波。引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。引力辐射是另外一种称呼，指的是这些波从星体或星系中辐射出来的现象。 《星际穿越》影片特邀物理学家基普•S•索恩作为科学指导，基普•S•索恩的最主要成是有关“引力波”的理论。
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《星际穿越》引发的十万个为什么
嘉宾介绍
张丛尧 北京大学天体物理研究所
吕文刚 中科院物理研究所
王 欢 业余科幻迷 光学研究生
温晓通 中国人民大学心理学系
陈 阳 中科院神经科学研究所
《星际穿越》的导演诺兰在上海的发布会上说：“不必看懂，好看就行。”话是这么说，但面对黑洞、虫洞和世界末日的种种可能，不管你是资深科幻咖还是追星迷影控，最近都有了充分的理由“走近科学”。就在这个月，吕克·贝松的新片《超体》 （Lucy） 和克里斯托弗·诺兰的《星际穿越》 （Interstellar）登陆内地银幕，刘慈欣的科幻巨著《三体》英文版同时间在美利坚精彩上架。在奇诡的科幻想象中，人能变成U盘，末日尚待拯救，星系搜寻未果，同志仍须努力。这当中有多少可以成为现实？《Monday》君决定：刨根问到底。
于是《Monday》联络了北大的天体物理学博士张丛尧，在询问他的研究方向时，张博士云淡风轻地说道：“我主要从理论上研究宇宙怎么从诞生初期演化到现在的样子。” 气场之强大简直令凡间俗物分秒退散，记者死命扶住才不致跌下椅子。酷炫至此，却不妨碍他深
藏功与名。本期专题，多亏了5位可爱的科学家，《Monday》 才能够顺着科幻作品的线索，来一场融汇科学界、文艺界与相声界的“圆桌会议”。科学家们面对《Monday》困（nǎo）惑（dòng）不（dà）解（kāi）的十万个为什么，耐心解答，见招拆招。喜欢在果壳网上热心解答问题的王欢说：深入浅出的科普作品，可以像追剧一样，根本停不下来。这里没有艰深的知识，只有思想的狂欢，不光能听懂，还会觉得自己萌萌哒。
科学和艺术这对双生子美到极致都纯粹简单，就像一颗恒星与一个人一样，从诞生到寂灭，都可以拥有波澜壮阔的一生。张丛尧博士跟记者谈到：就在几年前，欧洲的一台天文仪器捕捉到了宇宙初创时发射的第一缕光线。这束光从138亿年前徐徐走来，没有晚一步也没有早一分，恰巧与我们白驹过隙的一生交织在一起。很难讲，这样的机缘，是前沿突破还是一首灿烂轰然的诗。
《星际穿越》 在时间的尽头
世界历经极端气候与粮食危机，地球濒临末日。
马修·康纳利和安妮·海瑟薇组成“穿越”小战队，他们能在星际远端找到出路吗？ Q： 我们身边有伪装起来的时间旅行者吗？
张丛尧：以现在的物理理论框架来看，时间穿梭是不可能的。因为狭义相对论的基础就是光速最快，而时间穿越只可能发生在存在超光速的基础上。前一段时间，还真有一个意大利的实验组说发现了超光速，小伙伴们都震惊了！结果发现，意大利人的仪器插头没接紧…… 不过没法拥有“任意门”也不用太失望。虽然我们不能随时间旅行，但也意味着不会有人从未来返回来摧毁你，对吧。
Q： 我在有生之年能来一回酷炫的星际旅行吗？
王欢：这真的很难呀，不仅是因为目前我们的飞行速度慢，而且宇宙实在是太大了，我们距离其他星系太过遥远。即使以光速飞行，你也有可能在半路上就已经老死了，何况现在飞船速度达到光速的1%都还是个梦想。
咱们暂且不说飞出银河系那么远啦，就近的来说，你可以在地球轨道上来一次空间旅行，当然，飞到月球去探望我们的萌玉兔车也是有可能实现的。但是想飞到太阳系中某个行星去遛遛，可能就要像《2001太空漫游》中飞向木星的飞行方式，旅行过程可能要比坐硬座还难受。在这本科幻小说中，从地球到木星，花了大约18个月的时间。其中两名宇航员和一个AI（人工智能）负责维护飞行器正常运转，而其他人则被冻住，进入深度睡眠，这样做是为了最大限度地减少旅途中人的能量消耗（这样也不会太寂寞），等到达目的地再唤醒他们。
Q： 电影里的世界末日类型实在太多，你比较喜（tóng）欢（yì）哪一种 ？
张丛尧：有一种可能是：地球周围有很厉害的天体物理活动，比如超新星爆发，类似于上亿颗原子弹爆发，等你还没意识到，我们就汽化掉了。当然，也有可能是：地球被政客们搞坏了。地球上的战争一般隔50年来一回大的，星体运动则是以百万年计的。在这么长的时间里，地球早不知道经历了多少场战争，所以被自己打来打去打没了的可能性比较大。 王欢：小行星袭击地球、外星人入侵、自然灾害导致人类毁灭，这些都太没有想象力了！我最喜欢《银河系漫游指南》中世界毁灭的方式：由于要在银河系中修建一条超空间快速通道，而地球轨道正好挡住了通道，简单粗暴的沃贡人没有通知地球人就直接把地球炸掉强拆了！别期盼着有英雄来拯救地球了，根本来不及，还是像主角阿瑟那样，带上毛巾直接搭上沃贡人的飞船吧！
Q： 黑洞是黑的吗？
张丛尧：黑洞是确实存在的，并能够通过大量间接证据观察到。因为它周围的物质会形成一个“吸积盘”，类似土星的土星环，但是会辐射出很高的能量，是一个很强的X射线源。而且黑洞确实是黑的，因为包括光粒子在内的所有粒子都会被吸进去。恒星最后都会有这么个演化过程，跟人越长越抽抽差不多……
王欢：黑洞是恒星寿终正寝的方式之一。恒星的核聚变不是永恒的，当它到达核聚变终点时，无法对抗自己的引力而严重“塌缩”。有些质量比较小的，比如我们的太阳，会缩成白矮星，而质量比太阳大30倍以上的，就会缩成黑洞。
Q： 虫洞在哪里？
张丛尧：虫洞完全是人们拍脑袋想出来的，只存在于理论上。肯定跟空间结构有关，但是实际上是什么样，谁也不知道。在黑洞里，因为质量很大，结构可能会非常诡异，有可能是很复杂的拓扑图形，科学家们认为存在虫洞的可能性较大，不过这也全部是理论设想。 《超体》 在智慧的顶点
大脑使用率从10%到100%，一秒钟变U盘可还行。
从类人猿露西到辣妹露西，潜能不是你想用，想用就能用。
Q：人类会越变越聪明吗？
张丛尧：现在的人类，生了病，不会被淘汰而是被治好；有的人很笨，但是可以找到更聪明的人求包养呀，所以自然选择这回事对人类也没那么重要。会不会更聪明不好说，但可以确定的是，人类的新技能会不断get。人类的文明发展总是跳跃性的而不是线性的。突然有个新事物出现，比如互联网，在短时间内大家都迅速学会，就进阶到下一个文明阶段，总是这样。
Q： 如果会越变越聪明，是像《超体》里的斯嘉丽·约翰逊一样身材火辣，还是像ET那样大头且呆萌呢？
陈阳：按电影里的说法，别管身材多火辣也可以一秒钟变U盘呀。
张丛尧：未来的人类长成什么样，还是取决于那时候的审美观。颜好永远是王道……觉得不好看，不是可以整嘛。
Q： 为什么人类看起来好像比别的动物聪明一点？
温晓通：不是聪明一点，是聪明很多很多。人脑的结构和功能都远比动物复杂，比如更大的脑容量、更多的神经元数目、更多的沟回、更大的皮层面积、更复杂的脑区间功能连接。如果套用达尔文的自然选择理论，越聪明的动物越容易在残酷的竞争下生存下来。在残酷的原始竞争阶段，不那么聪明的人种迅速被更加聪明的人种取代，例如尼安德塔人的灭亡。人类大脑的迅猛发展相比于生物进化的时间长河而言，简直是一瞬间的事情。
陈阳：换种角度看，这也是因为从人类的视角看问题的结果吧。人类自己把自己划分在了金字塔的顶端，感觉萌萌哒。如果外星人看我们和其他动物，没准是一样笨的。 Q： 电影里说人类的大脑只开发了10%，这科学吗？
陈阳：这个数据肯定不对。有些病人靠切除部分脑区也可以像正常人一样生活工作。人类大脑一些沉睡的部分也可以被唤醒去发挥其他功能。影响人类智力活动的标准有很多，这本身就很难定义。
温晓通：要数清人脑中有多少神经元是个非常艰巨的任务，要判断开发了多少部分就更难了。一般的说法是：人脑的神经元在1000亿这个数量级，这个数字非常庞大，有多大呢？
可能相当于银河系中所有恒星数目的总和。显然，人脑中不可能所有的神经元都得到充分的利用。此外，人脑功能的强弱还取决于神经元之间连接的数目和效率，显然不可能所有的神经元之间都有充分的连接，这也就为大脑的潜力留下了提高的余地。
Q： 如何更好地开发自己的大脑呢？
陈阳：多吃核桃，以形补形——开个玩笑。不过活到老学到老，这句话有非常高的科学含量！其实科学家也在找各种各样的方法来应对这个问题，除了了解我们的大脑，还要改变它。现在脑科学最前沿、投入最大的工作就是在这个地方，各个国家都在比开发大脑哪家强，也是蛮拼的。奥巴马每年会拨3亿美元在这个领域里，要连续做10年研究。主要目的包括给我们的大脑做一个“清晰到每一个神经元细胞”的图解，了解它们如何协同工作等等。终极目标是能够“复制”一个人脑，并用计算机模拟哺乳动物的大脑工作。听起来相当地狂拽酷炫。 Q： 电影结尾斯嘉丽就那么嗖的一下消失了，一个人类酷炫地“消失”，这件事到底有可能吗？
陈阳：如果有人看到这一幕，估计就是喝大了。
《三体》 在宇宙的深处
4光年外，“三体文明”正苦苦挣扎。
人类第一次揭开了黑暗宇宙的面纱，还能不能在一起好好玩耍了？
Q： 外星人是不是早就被发现了？就像《黑衣人》里演的那样，被安排在哪个秘密机构当公务员……
张丛尧：我觉得肯定有外星生命，因为没有理由判断它没有。光银河系里就有1012个像太阳这样的恒星，每颗星星周围都有许多行星，宇宙太大了，所以我觉得这种可能性存在。但是不是智慧生命就很难说了，不过我觉得现在应该还没找到。八卦是人类的本性嘛，很难瞒得久。
Q： 外星人是比我们聪明还是蠢？
张丛尧：只要能到地球来，就比我们聪明。
吕文刚：地球上出现生命的年头不过3亿~4亿年，人类拥有“称得上人的智慧”不超过一万年。宇宙的年龄已经至少100多亿年，假设存在外星智慧生物，他们拥有智慧的年数小于一万年的几率有多大，他们比我们愚蠢的几率就有多大。
Q： 《三体》里的“水滴”“二向箔”什么的，会是星球大战里最厉害的武器吗？
张丛尧：如果打起仗来，武器应该是高能粒子束一类的东西吧。不明白？就是拿一筐点燃的篮球去砸对方。
吕文刚：人类用激光、导弹、核弹，外星人的武器可能是意念控制，让人类干啥就干啥。 Q： 十维空间真的存在吗？我能去玩儿吗？
吕文刚：天堂存在吗？我能去玩儿吗？
张丛尧：高维度只存在于理论物理里，生活里只有三维的空间和一维的时间，总共4个方向。确定维度空间有几层跟解高中的不定方程一样，最后算出来n可能是十几或二十几，就这样来确定。比如有种理论算出来，空间最多可以达到26维。科学家还算出来，空间尺度越小，能量就越大（我相信他们也不知道为什么）。在夸克的水平上，能量就会非常大。在这样超级无敌小的空间里，结构非常复杂，就可能存在高维空间。不过在这种情况下，我们现在所知的物理学原理有可能全部不适用，但是仍旧可以算，数学还是很万能的。 Q： 宇宙会毁灭吗？毁灭之后呢？
张丛尧：首先，怎么定义宇宙？宇宙，就是能看到的宇宙……现在宇宙的年龄大约是130亿年，这个是可以算出来的，而且算得还比较准。有个比较奇妙的事情是：宇宙再怎么复杂，描述它只需要6个参数就可以做得很好。
宇宙是有可能会毁灭的。2011年的诺贝尔奖就给了通过超新星观测到宇宙在加速膨胀的科学家。所谓超新星就是最后爆炸了的恒星。因为它很亮，让我们可以看到很远的地方。它就相当于一个能从北京看到美国的望远镜，通过这些超新星，人们发现宇宙在加速膨胀。所以宇宙毁灭的可能性有很多种，比如：宇宙无限膨胀下去，到最后每个星体之间都距离超级无敌远，太孤单寂寞，也就毁灭了；或是因为有引力的存在，到某一个临界点，宇宙停止膨胀，再往回收缩，直到“噗”地缩回一个点；或是，到最后原子质子都会被撕裂，宇宙也就不存在了。这依赖于不同的宇宙学模型，6个参数值不同，就意味着宇宙不同的命运。 Q： 外星文明会像《黑暗森林》里写的那样，不是你死就是我活吗？还能不能在一起好好玩耍了？
张丛尧：这是一个很有趣的逻辑。不过总之，我觉得不太可能像ET似的跟我们在一起好好玩耍。想想人类，如果按照利益至上的原则去看，我们现在之所以没有更恶劣地破坏环境，是因为我们走不出去。如果发现了很多颗类似地球的星球，并且我们有能力移居，我觉得人类就会肆无忌惮地攫取地球资源。外星人也一样。不过还有一种可能性是，我们的存在对外星人有益处，比如需要劳动力，它们就会像保护野生动物似的保护我们……
70年代的时候，地球发射过旅行者1号卫星，带着蠢萌蠢萌的地球信息向外太空飞去，就在不久前飞出了太阳系。霍金前一段还在说，我们主动寻找外星人可能是一个错误。 吕文刚：如果外星文明是中华文明就能在一起好好玩，如果是西方丛林文明就只有你死我活。
Q： 超能力这件事有真实案例吗？
张丛尧：我看过的唯一一部超能力电影就是《X战警》。人类就是一堆蛋白质，还指望他能发射X射线？
Q： 到底有没有另一个我在平行时空里吃香喝辣呢？
王欢：肯定有！
张丛尧：我们管宇宙叫Universe嘛，现在很多人在提Multi-verse的概念，就可能涉及到平行空间的问题了。我们看到的宇宙毕竟是有限的，这个宇宙有可能并不是结构的最上端，在上面或许还有其他类型的时空。这就跟外星人的问题一样，是无法证伪的。或许宇宙在起源的最早期，曾产生过高维时空，所以有人猜测是不是存在其他的高维空间，类似于更高端大气上档次的“宇宙”。但像我等低维凡人，是不可能想象高维的世界是什么样的，就好像在二次元里，不管你是想成为海贼王的男人还是断案如神的柯南，都无法知道漫画书之外的世界是怎样的一样……
张丛尧：地球是太阳系的一颗小行星，而银河系由1012个“太阳”组成，很多很多个“银河系”组成了星系团，数不清的星系团最终构成宇宙的结构。但组成星系团的物质主要并不是星系，而是看不见的“暗物质”与“暗能量”。星系团之间由纤维状的物质连接起来，剩下的地方就是空的。宇宙的结构，就像一块大海绵。这4幅图来源于Millenium Simulation，根据真实数据模拟。
宇宙大致由3类物质构成：“看得见”的都叫做重子物质，约占5%，产生引力；“看不见”的物质中，产生引力的叫暗物质，约占25%；产生排斥力的叫暗能量，约占70%。听说宇宙最近在加速膨胀，很可能就是拜这位“暗能量”所赐。
当我们抬头仰望
在排队等待库布里克回顾展第一日散票发售一个多小时后，电影资料馆的工作人员走出来告诉外面仍旧排出数十米的队伍，今天最后一场票没有了，《2001太空漫游》票全部卖完。哗啦啦，一直井然有序的人流爆发了这个早上唯一的一次骚动，散开了一大半，位置正好顺势往前进了一大截。于是你知道，很多人顶着风受着冻，只是为了在银幕上看一遍这电影。 如果不是《2001太空漫游》，也不会有这次的库布里克回顾展。原本是主办方在去年做了两次单部电影的放映，结果不仅爆满，甚至出现黄牛倒票的景象，才让他们有了举办一次导演完整影展的初衷。而等到真正将这些电影的版权谈妥再搬上银幕，诺兰的《星际穿越》也上映在即，装满仅此两场600人的《2001太空漫游》影厅，和装满散落于各大城市三四百人黄金时段的《星际穿越》IMAX放映厅，想来都是再容易不过的事情。
但还是有什么不同。当我们仰望星空，或许都会思索人类的渺小，以及生命诞生的伟大，而当我们俯视银幕，有些场景让所有人凝神屏气，在影片开始与结束时报以掌声，有些场景则是剧情推进至关键环节，身旁传来旁若无人自认聪明的解释喧哗，还未等蓝光碟发行，已有人迫不及待要多加上一道音轨。
当然，很多时候我们原不应该如此吹毛求疵，尤其是后者的场景通常只发生在当下正在进行的流行。爱好原本是隐私的一种，你渴望自己的喜爱能够为他人认同，但你又并不太希望与人分享爱好投射的主体，尤其是当你自认为那些企图与你分享的人，并非能与你划分到同一类别之时。然而事实是这中间并没有什么不同，他们与你一样渴望被认同，与你一样希望意见得以表达，或许不分场合。而诺兰要面对的，有你，也有他们。
所以库布里克才用开头近三分钟的黑暗做以区隔，用无对白的场景为自己划分出地盘，用开放的态度告诉观众，你可以拥有自己的想象，而不必在乎我的。于是我们看到《星球大战》，看到《星际穿越》。而诺兰是用地球上沉重的现实作为铺陈，把时间这一任何单独的个体都抵挡不了的轴线视作最大宿敌，再将美好慰藉两个多小时中观众所付出的一切心绪的起伏。星空只是导演们的道具，这一我们仰视时，总不免思索那光年之外的世界会是另外一番荒瘠或是繁荣的图腾，被他们用来表达内心所想传达的主旨，毫无疑问的，他们在各自的领域都做到了成功，只是他们注定面对不同的受众。
我在想1960年代的电影观众，在讨论库布里克时与今天的我们在讨论诺兰或是阿方索时，会不会是同样的场景。为了一部花费掉生命中100多分钟的电影而争论不休，表达爱与不爱，尽可能阐述自己从中懂得或不懂得什么。尽管从某种意义上说，库布里克有意或无意迎合了当年的反主流文化，伟大则是随着时间的推移而被反复证明，而今天的好莱坞只拥抱主流，即使诺兰想做得更多，他也脱离不开这一桎梏，到头来都得像他电影中那个最棘手的问题，时间才是最终衡量的准星。只是当我们每每借助影像去漫游太空，去穿越星际，那些注定孤独的旅程，关于现在的告别，面向未知的恐惧，还将带给我们怎样的思考或意义，或许永远不会有标准答案，唯一能够预见的是，那些旅程还将继续，因为面对浩瀚的星空，我们注定充满好奇。
现实版穿越太空指南
诺兰又一次将所有人带入了浩瀚无垠的无尽宇宙之中，我们对这片庞大的未知地带始终充满了好奇。从1965年前苏联航天员完成人类第一次太空行走，到现在已有7位富翁完成商业旅行，人类离太空的距离越来越近。
现实中我们真的能像马修大叔那样嗖的一声就跨越时空吗？答案当然是否定的。最近太空旅行频出事故，维京银河公司（Virgin Galactic）的第一艘太空观光船10月31日在加州莫哈维沙漠上空试飞时爆炸坠毁，太空船上的两名驾驶员一死一伤。这是美国的太空作业在该周第二次出事，重挫商用太空飞行。轨道科学公司一艘为国际太空站运送补给的无人驾驶太空船，10月28日从维吉尼亚州近海小岛发射升空才6秒，发射火箭即爆炸。
当太空梦变得触手可及时，这两起接连发生的事故为太空游项目带来不小打击。乔治·华盛顿大学前空间策略主管约翰·洛格斯登说：“这对不少打算很快遨游太空的人而言是个真正挫折，不少人原本相信这项载人技术非常安全。”但这些阴影事件完全不能阻挡人类对无尽神秘宇宙的渴望，从经典的《太空漫游2001》《地心引力》到《星际穿越》，人类在过去的几十年间开发了全部脑洞，企图用各种方式去太空一探究竟。那么现实中普通人离太空旅行还有多远？又如何实现？答案是很近，却依然充满了危险和未知。
英国《卫报》称，在短短4年之内，太空游客就可以从英国的太空港起飞进入太空轨道。英国航空部长罗伯特·古德威尔在范堡罗航展上正式宣布了8个太空港的选址，其中6个在苏格兰境内，包括格拉斯哥普雷斯蒂克国际机场和英国皇家空军洛西茅斯基地，英格兰的纽基和威尔士的兰贝德也被选中。所有选址必须符合严格标准，包括远离人口稠密地区，以及跑道可扩展到超过3000米等。目前维珍银河对太空旅行的报价是20.4万美元，好莱坞明星汤姆·汉克斯、英国物理学家斯蒂芬·霍金等500多位名人已经预定了船票，该公司计划今年晚些时候在新墨西哥州推出太空航班。XCOR总裁安德鲁·尼尔森也表示将在2015年第一季度开始对其公司开发的载人太空船“山猫号”进行试飞，并于2015年底或2016年初展开太空旅行。空间创新与发展战略委员会认为，在2018年英国太空港成立之前，太空旅行的价格跌幅可能多达80%。不论如何，消费者是这场竞争中的赢家，因为人们比任何时候都要接近太空旅行的梦想。
维珍集团旗下的维珍银河航空公司一直致力于研发航空技术，该公司创始人理查德·布兰森希望让普通人也有机会进行太空旅行。维珍航空“维珍银河”太空之旅整个航程长约三个半小时，其中有半个小时是在太空。届时，维珍的载人飞船上升到离地面约100千米处，可以感受约5分钟的失重状态，可以看到地球表面，浩瀚的宇宙也仿佛伸手可及，此后，它将滑翔回地面。但是中国公民被禁止参与此项太空飞行计划，理由是“以防他们窃取火箭技术”。但太空探险公司SXC宣布私人太空旅行将引入中国，并且还可以在淘宝旅行上订购行程。在不久之前，多位国内知名航天专家聚首北京航天城，参加“太空边缘观光项目”总体设计方案研讨会，标志着中国民间的太空观光时代也即将到来。
另一家位于英国马恩岛的王剑钻石深空探索服务公司的总经理阿特·杜拉说：“我们的天性就是要逃出牢笼到外面去探索一番。”他相信太空旅行有着光明的前途。据XCOR的首席运营官安德鲁·纳尔逊预计，太空旅行的价格将在未来10年之内下降到5万美元以下，对于丹尼斯·蒂托和他的6个后继者之外的许多人来说，通向太空的路途将不再遥不可及，只要穿过那100千米就行了。
进行一次高性价比的太空旅行
很遗憾，目前国内还没有这项服务。从事这项旅游事业的主要公司是英国维珍银河（Virgin Galactic）、采用XCOR宇航公司的飞船的美国Space Expedition Corporation（SXC）公司和美国太空探险公司（Space Adventure）。三家公司都是在亚轨道阶段飞行时，选择在高空停留6分钟左右的方式，而去往太空的方式各有不同。
维珍银河旅行
选择维珍银河的旅程，你将会搭乘一架名叫太空船二号（SpaceShip Two）的飞行器，用一架飞机（白骑士）挂着太空船，从跑道起飞，送到15千米高度分离，太空船2号再点火，飞到大概100千米左右的高度，在外太空停留5分钟左右后返航降落。
SXC旅行
SXC公司会让乘客搭载彩虹飞机外形的LYNX（山猫）太空飞船，像飞机一般在跑道上水平起飞，但动力仍来自火箭，内置4台火箭发动机，可以自行从飞机跑道起飞，最大飞行高度107千米，在外太空停留5~6分钟，然后返航，从跑道降落。
太空探险公司 旅行
这家老牌太空旅行公司采用的则是另外一种模式，他们不让乘客搭乘飞机一般的飞行器，而是用较为传统的垂直火箭将乘客发射进太空，一次发射两人，没有飞行员，但其丰富的载人经验值得信赖。
平民化的太空旅行
动辄2000万美元的太空旅行尽管是现实中存在的，但似乎只是土豪富翁的专利，一般人实在难以接受，难道平民就永远也没有步入太空的权利吗?答案是：可以。不过既然沾上“太空”二字，再便宜也便宜不到哪里去，而所得的体验也必然跟价格成正比。除了上述土豪们的轨道飞行“真太空旅行”外，还有三种“准太空旅行”。
5000美元体验抛物线飞行
抛物线飞行并非真正意义上的太空旅游，它只能让游客体验约半分钟的太空失重感觉，宇航员在训练时为了体验失重，通常也是采用这种方法。游客如果乘坐俄罗斯宇航员训练用的“伊尔-76”等飞机作抛物线飞行，费用约为5000美元。
1万美元体验高空飞行
当飞到距地面18公里的空中时，便可看到脚下地球的地形曲线和头顶黑暗的天空，体会到无边无际的空旷感。计划用来实施这种旅游的飞机有俄罗斯的“米格-25”和“米格-31”高性能战斗机。这些飞机能飞到24千米以上的高度，乘坐它们旅游每张票价约为1万美元。 10万美元体验亚轨道飞行
亚轨道飞行能产生几分钟的失重，美国私营载人飞船宇宙飞船一号和俄罗斯计划研制的C-XXI旅游飞船就是从事这种飞行的典型，它们在火箭发动机熄火和再入大气层期间能产生几分钟的失重。这项飞行极具性价比，也是最被看好的具有商业化前景的太空旅游项目。 飞行中会是什么感觉？
起飞之后，旅途的平稳程度就取决于你乘坐的飞行器和外面的天气了。XCOR（飞船研发制作公司，SXC合作伙伴）的首席运营官安德鲁·纳尔逊表示，公司的火箭驱动飞船要比一架小型飞机感觉平稳。再加上你的速度比声音要快，旅途会比你想象的还要安静。一旦进入了太空，你会享受那么几分钟失重的快乐。但如果你选择的是SXC，就不要指望能自由漂浮了，因为你将和座椅固定在一起。如果你乘坐的是维珍银河或者太空探险公司的飞船，
安全带指示灯会在进入太空后关闭，然后在飞船下降之前重新亮起。维珍银河的太空船二号做了特殊设计，使得每个乘客都有靠窗的座位。至于景观方面，由于最初的几次航班都是从美国太空港起飞，你在眺望漆黑的宇宙之外，还将能俯瞰北美洲的景象。
饮食怎样？还有上厕所的问题
说起饮食，不要期望太高。票价虽然昂贵，但是并不包含一辆装满花生和酒的推车。不过他们可能会允许你在登机的时候自带一份饮品。在最初的几年里，你可能要在舱内穿一件加了压、或者可以加压的宇航服，这就自然过渡到了那个最重要的问题：在太空中要怎样如厕？这个环节似乎考虑的还并不到位。不过由于最漫长的太空飞行也只是维珍银河提供的两小时航班，大多数乘客估计还是憋得住的，但是他们的兴奋或许就憋不住了。
这种太空旅行对于身体素质的要求？
与一般人凭直觉认为的不同，亚轨道太空旅行的飞行时间、高度、速度都在正常人的身体承受范围之内。所有年满18岁、身心健康的人都可开启太空旅行。基本上任何没有严重心脏问题、血压极高或患癫痫病的人，都可进行太空飞行。
如果预订了又改主意了怎么办？
就算你临时退缩，也不会血本无归。“在起飞前90天之前，你都可以退款，”美国弗吉尼亚州维也纳市的太空探险公司总裁汤姆·谢利这样担保，“如果你的航班延期，我们会重新安排日子。但是估计退订的人不会太多，因为这些航班付钱的人都是真心想上太空的”，他对这一点很有把握。太空探险也是唯一一家经营过太空旅行的公司，就是它把丹尼斯·蒂托和其他6名富翁送上了国际空间站，用的是俄罗斯的联盟号飞船。
起飞前如何训练？
训练是太空飞行体验中极其重要的一环，不过能得到什么样的训练，和你选择哪家公司有很大的关系。如果你选择维珍银河，你就可以凭票在美国太空港外50千米的地方住宿5晚。这段时间里，3天用来训练，第4天就是起飞的日子。维珍提供的项目有体检、大重力加速度下的应对技术和训练、撤退演习，以及学习如何使用太空船二号的座椅——从起飞到着陆，这些座椅是会改变角度的。其他公司，比如太空探险公司，提供的训练时间比维珍要短，但是他们会建议你事先参加些别的太空项目作为准备——比如参加零重力飞行，体验一下几分钟内失重的感觉。
太空旅行的具体流程
飞船
SXC太空旅行使用美国XCOR宇航公司的LYNX号太空飞船，每次搭载一名宇航员和一名乘客。乘客将穿上宇航服，还有配套的头盔，作为副手坐在宇航员的右手边。 准备
在正式的太空飞行前，乘客会接受为期2天的战略培训，学习如何与宇航员交流。参与者将模拟整个的操作过程，熟悉控制台，并与宇航员一起完成飞行任务的执行。 地点
LYNX号太空飞船以4枚火箭发动机驱动，从位于美国加州的莫哈维航天中心起飞。 路线
根据飞船技能略有不同。
体验
你将被绑在座椅上，漂浮似乎实现难度很大，除了眼前将会呈现震撼景象外，耳边将是一片寂静。
LYNX2号太空飞船最大飞行高度103千米，全程约60分钟。在100千米的高度，乘客会体验到零重力，就是飘来飘去的那种。在103千米的高度，我们将能够从太空看到1/3个蓝色的地球和浩瀚漆黑的太空。该行程2016年启航，全球前100名（中国区限额6名）价格22万美元，100名以后价格10万美元。