宇宙觀察記錄

《星際穿越》和其它國內外很多災難科幻片一樣，都有科學硬傷，這部片子所謂的植物枯萎造成地球缺氧，二氧化碳變濃，這是沒有科學依據的，地球上大部分的氧氣並非植物生成，否則大洋中間就會極端缺氧了，實際上，地球的大部分氧氣都是海洋裡的藻類生成的，即便陸地上所有植物枯死，地球上的氧氣照樣能支撐人類生存。同樣的硬傷，像《2012》，《後天》等片中也存在，《2012》地球被太陽射線烤熟完全是鬼扯，《後天》中超級颱風眼，實際上不僅不會造成溫度急劇下降，反而颱風眼中的溫度還會上升。而國產的《流浪地球》硬傷更多，給地球加裝發動機，多大的腦洞，絲毫不管地殼受得了不，也不管對大氣層的毀滅性破壞，根本就不需要去流浪了，地球上的人類已經全完了，更不要說去的比鄰星還是個多恆星系，那裡比地獄好不了多少，去了也是死。

黃沙獨行者

我先通俗易懂的來解釋，然後在一步一步給大家呈現支撐理論：

有一個更高緯度的文明（五維文明或者更高），在木星附近創造出一個蟲洞，因為庫伯對女兒的愛，讓高緯度文明探查到，然後幫助了庫伯，通過五維空間向他的女兒傳遞公式的下半部分，也就是控制引力的公式，可以把地球人帶離地球生存。並且使庫伯成功穿過蟲洞，到達地球的未來。

一、維度問題

我們經常聽到動漫是二次元世界，其實就是二維世界，兩個軸長和寬，因為動漫是畫在紙上或者電腦屏幕上，長和寬就能承載，所以是二維空間。

我們現在人類所處的世界，是四維空間，由三維空間在加一個時間軸組成，也就是整個立體空間隨著時間變化而變化。

那電影裡面最後庫伯的那個五維空間，就是三維+時間軸+軸，具體第五個軸是什麼電影裡面沒講，但應該是引力所產生的一個軸。

二、、平行世界

有影迷會說了，高緯度文明為什麼要幫助人類？為什麼不是侵略？

那這裡就要將平行世界了，電影中的五維世界並不存在於過去、現在和未來，而是存在於平行世界。

在四維世界裡，比如一事情有兩個選擇（我們就叫選擇一和選擇二），但它只有一個結果。選擇了一，就產生一的結果，二看不到；選擇了二就產生二的結果，一看不到。

而在五維世界裡，可以存在兩個選擇，一和二同時進行著，有兩個結果產生，向著不同方向發展。

舉個栗子，李連杰的一部好萊塢科幻電影《宇宙追擊令》，講的就是平行世界裡的李連杰，為了成為全宇宙實力最強的人，就開始穿越平行宇宙，殺掉各個世界的自己，讓所有能量集中在自己身上，大家可以去搜搜看。

還有，《死侍2》裡面最後的情節，小賤賤利用時空穿越，到其他平行世界就下女友，還幹掉了金剛狼裡面被改造的自己，一個意思。

三、相對論

在愛因斯坦相對論中提到，一個高速運動的物體，相對於自身的座標系，運動物體的時間會變慢（時間膨脹），長度會變短（空間彎曲）。換句話說，當一個物體以接近光速運行，實際上他就是有過去向未來穿越的這個過程，再加上蟲洞效應，既然過去能穿越未來，那未來反過來肯定能連接過去。這也是為什麼，庫伯站在時間軸，先聯繫地球小時候的女兒，然後轉瞬間又跟幾十年後的變成老太太的女兒相遇。

四、量子糾纏論

超距離傳輸（或者叫超時空傳輸）——經過高能量碰撞激發下的粒子，在場的作用下，進行量子態的隱傳輸。查了一下理論，有點拗口和專業：

量子的世界中，粒子不像是檯球，粒子是不斷迅速跳躍的“概率雲”，它們不會在一個位置上，也不會從一個點，通過單一路徑到達另一個點。粒子的運動更加像“波”，描述粒子運動軌跡的函數叫“波函數”，但是隻能用來預測粒子可能運動到何處。

通俗一點講就是把物體變成粒子，通過量子場的作用，傳輸到遠距離的另一個地方，再形成物體。這個目前只能在科幻小說、影視作品中看到，目前實驗未能成功。

五、星級穿越的理論支持

美國物理學家基普·索恩，擔任《星際穿越》的科學顧問和編劇之一，他目前78歲，在科學界是享有和霍金一樣的聲望，宇宙“引力波”就是他發現的。

本片的科學依據是基於他的“黑洞理論”，並通過合理演化之後改編而成。相對論、大爆炸、黑洞、時空彎曲、蟲洞、引力彈弓等等都有體現，這些都是物理學硬知識。

闊哥聊職場

我看懂《星際穿越》大概刷了三、四遍才搞明白，女主小墨菲在庫伯引導下鑽研出了一個終極絕招：原來他利用墨菲定律發現了怎樣統一廣義相對論和量子力學方法，讓載滿全球人類的巨型太空站輕鬆的在星際中轉移到了其它相對的地方，使人類文明避免了滅絕。

這是燒腦科幻電影裡的一部神劇，它掀起了一股科學熱。

影片圍繞時空在展開：地球上的糧食作物相繼滅絕讓科學家們擬定了A計劃，內容是利用巨型空間站將一批人送往太空，並穿越蟲洞進入新世界。農民庫伯為了子孫未來毅然參入了這個計劃穿越到了星際空間。

但在統一廣義相對論和量子力學之前，所有科學公式都是空談，黑洞事件界限內的引力數據無法分析，沒有任何黑洞數據可利用。因此A計劃被遺棄。

已是“騎虎難下之勢”，計劃裡穿越的人無法再回到地球，等待的將是死亡。所幸主角光環的庫伯得以倖存。他掉落到了黑洞事件界限中的五維超方體空間，通過莫爾斯電碼將黑洞的引力數據傳遞給了他女兒墨菲，墨菲在他指引下破解了老布蘭德留下的引力方程，推導出了統一廣義相對論和量子力學的方法，科學家終於把載滿全世界人類的飛船發送到了星際太空中的目的地。

未來人選擇了墨菲為地球救世主，讓他引領了人類掌握了操縱引力的方法。讓庫伯倖存的五維空間也是未來人創造的。

弄潮科學

《星際穿越》是一部科幻片，描述得很燒腦，情節也引人入勝，闡述的科學想象很高大上，但闡述的過程非常簡單。

簡單來說，電影裡就說了兩件事，地球毀滅、人類自救。地球毀滅是因為植物患上了無法解決的枯萎病，食物鏈斷裂，人類面臨越來越嚴重的饑荒，而且地球沙漠化嚴重，生態失衡。

科學家布蘭迪認為解決人類出路辦法有兩個：一個是將人類送上太空城生活，二是到遙遠的星際尋找宜居星球。

這個科幻電影雖然引用了一些科學道理，但並沒有深刻的去闡述和解釋，只是通過布蘭德教授的描述，認為要到太空生活就要解決引力方程。布蘭德教授窮其一生要解開這個拯救人類的方程，都沒有解出來，原因是要得到黑洞奇點裡的理論。

他們發現了一種重力異常情況，研究發現是在木星軌道有一個蟲洞，他們利用這個蟲洞發射宇宙飛船到達遙遠的星球，帶去了人類的受精卵，以圖留下人類生存的種子。

在這個過程中墨菲的父親庫柏機緣巧合進入了一個溫和的黑洞，在黑洞高級智慧的幫助下，得到了引力方程的解，在黑洞智慧製造的超級五維立方體裡，庫柏利用引力效應和摩爾斯電碼，與各個時間段的女兒墨菲聯繫，使她解開了布蘭德教授的引力方程難題，使人類飛上了太空生活，人類得救了。

這就是所謂墨菲最終的發現，一個引力方程的解開方式，從而挽救了人類。

但這個方式到底是什麼，還有很多科學的原理電影裡並沒有細講。

比如引力方程到底是個什麼方程，難點在那裡；比如時空錯亂，庫柏在黑洞高等智慧幫助下，在一個五維盒子裡，可以打破時間順序和女兒交流，而且還在自己沒有離開她的時候也能夠去交流。這種交流怎麼能做到？

他要求自己不要離開女兒，如果這個時候交流上了，他真的不離開了，這樣就改變了過去會怎樣？這種祖孫悖論怎麼解決？

還有那個引力方程解決了，人類怎麼就能夠到太空去生活？這種巨大的建設規模是怎樣解決的，人類又是怎樣最終解決了植物枯萎病的不治之症，怎樣解決了食物鏈的問題？

庫柏去的地方的鐘慢效應是如何計算的，他與女兒的年齡反差是怎麼形成的？

這些細節都被忽略掉了，並沒有給出任何的解釋。實際上電影也無法自圓其說，因為這些本來就是人類解不開的方程。

所以這就是一部科幻電影，而且是一部很不硬的科幻，但藝術性更強，更具人性化。

這就是美國科幻的特點，也是美國科幻更有票房的原因。一味枯燥的解釋某些理論的科幻實際上已經不是藝術作品，而是介於科學研究與科普之間不倫不類的玩意。

我們一定要把科幻與科學和生活區分開來，科幻可以給人一些啟迪，但如果一直活在科幻中，老用科幻的一些情節來判定科學事物的對錯，或者指導我們的生活，就會陷入胡思亂想的混亂中，弄不好還會成為一個民科。

在我們周圍，在我文章的評論中，就不乏這樣醒不過來的朋友。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題，歡迎大家共同探討。

時空通訊

在電影當中，有一些引力異常的場景，也就是引力表現出非常反常的一些規律。根據很多的類似反常現象的觀測，電影當中的教授總結出一套公式，如果知道了這個方程的正確解，那麼就可以瞭解如何控制引力，這樣就可能讓地球上的人類離開地球。儘管墨菲已經知道這個解的一半是正確的，另外一半是藏在黑洞的中心當中，所以當墨菲的父親cooper掉入到黑洞當中的時候，利用黑洞中心的超立方體將所得到的信息傳給了自己的女兒，女兒得到信息，從而確認了另外一半解，人類因此而最終得以解救。

黑洞來客

在《星際穿越》中，墨菲最後發現了控制引力的方法，這樣才能把全人類帶離地球，從而讓人類避免在地球上滅絕的噩運。

影片中一開始已經交待，地球上的農作物和植物因為枯萎病而逐一滅絕，使得地球上到處沙漠化，人類的食物來源將會越來越少。隨著植物大規模滅絕，這還會造成大氣中氧氣的含量逐漸降低，在幾十年後將會變得讓人無法呼吸。人類需要抓緊時間想辦法離開地球，去廣闊的宇宙中尋找其他能夠適宜人類生存的星球。

為了拯救地球上的人類，需要同時做成兩件事情：第一件把全人類帶離地球，第二件找到宜居的系外行星。墨菲的父親離開地球去做第二件事，而墨菲留在地球上跟隨老布蘭德教授學習物理學，以期能做成第一件事。

以當時人類的科技水平，沒有能力把全人類送入太空中，除非能夠解開老布蘭德教授發現的引力方程。當時，蟲洞出現在太陽系中的土星附近，這讓老布蘭德教授相信第五維度的引力導致了這種反常的引力現象，由此他得到了一個引力方程。經過多年的努力，他解出了方程的一半。但他無法求解另一半，因為這需要黑洞奇點中的數據，而這在他看來是不可能的。

老布蘭德教授對大多數人隱瞞了這一事實，只有先前去尋找宜居行星的少部分人知道。他們帶著人類的受精卵離開地球就不會再回來，只能讓人類在地球上自生自滅，而他們將會在其他星球上延續人類種族。

到了後來，墨菲的父親跌入超大質量黑洞之中，而這個黑洞擁有一個溫和的奇點，所以墨菲的父親並沒有死去，而是進入了五維超立方體中。這個超立方體連接著每一時刻的墨菲臥室，墨菲的父親可以到達任意時間的墨菲臥室，但他們無法直接進行溝通，只有引力能夠單方向地從超立方體連接到墨菲臥室。

於是，墨菲的父親把黑洞的奇點數據以摩爾斯電碼的形式傳遞到當年他留給墨菲的手錶上。墨菲長大後，解讀出手錶上的數據，最終解開了引力方程的另一半，從而實現對引力的控制，這樣才能把地球上的人類全都送上太空。

火星一號

黑洞裡的那些我就不說了，誰也沒進去過誰也不知道，就當神話故事看了，我來說三個邏輯上的硬傷：

第一，都能星際旅行了，卻治不好一個枯萎病

第二，未來的人來有能夠拯救地球的方法，這個方法卻不是治療枯萎病，而是告訴人們怎麼逃離地球，這點跟第一點類似

第三，你有拯救人類的方法了，居然不是直接把這個信息送到地球告訴地球人，而是需要人類進入太空，穿越蟲洞，異星曆險，最後進入黑洞才能得到這個信息，難道你就不考慮你的祖先有沒有能力來闖過這些關卡？就算闖得過，萬一時間不夠呢？這中間任何一個環節掉鏈子，人類都得死翹翹，而且最後進入黑洞是因為主人公不得已掉進去的，誰也不會那麼蠢主動去跳黑洞，你也沒告訴我拯救人類的方法跳進黑洞就能得到了對吧，萬一沒人進去呢？

如果我中毒快要死了，你剛好有解藥又願意救我，那麼你就不要告訴我你把解藥放在珠穆朗瑪峰了趕緊去找吧，我還是你祖宗對吧，把祖宗玩兒死了對你有啥好處？直接給我不就得了，淨整那些沒用的

以上，就是星際穿越這部電影本身架構的巨大硬傷

kebintu

完整的情況是這樣的：

庫珀犧牲自己進入黑洞內部，而這個黑洞恰好有一個溫和奇點，沒有將他瞬間撕碎。

進入奇點後庫珀發現了反引力效應，這時未來的人類在他身邊設置了五維空間，於是出現了星際穿越中最經典的一幕，庫珀通過五維空間將參數傳給離開地球前送給墨菲的手錶，通過手錶的指針來表示參數。

並且庫珀還用書架來設置莫斯碼，就是那個單詞stay，希望墨菲留住過去的自己，不要離開。這就解釋了影片開始時墨菲所說的幽靈，其實就是未來在五維空間的庫珀。雖然墨菲在庫珀離開前就解釋出莫斯碼，但還是沒能留住庫珀。

幾十年以後，四十多歲的墨菲再次回到她的房間，看到了手錶指針的參數，回想起小時候的幽靈事件，瞬間明白了一切。

墨菲通過參數解出了布蘭德教授留下的反重力方程，建造空間站帶領人類離開地球。

而庫珀在參賽傳遞完後，被未來的人類送到庫珀建立的空間站附近，讓他獲救。於是四十多歲的父親與百歲女兒上演了令人淚奔的重逢。

影片結尾，墨菲讓庫珀去找小布蘭德教授，並且告訴他，那裡才是人類未來的希望。也就暗示了拯救他們的未來人類來自於小布蘭德教授在遙遠星球建立的人類基地。

散戶看線

這部影片主要講了隨著地球環境的惡化，地球上的農作物基本瀕於滅絕，人類生存艱苦。在家裡務農的前NASA宇航員庫博接連幾次在他女兒的房間發現了重力場現象，而為了拯救人類，他選擇跟隨其他宇航員一起去外太空尋找適宜人類居住的星球。而他的女兒墨菲則留在地球跟隨老教授學習物理學，以期能把人類都帶出地球。

當時人類的科技無法將人類送出地球，除非有人能解開老布蘭德教授的引力場方程，布蘭德教授在自己的努力下解開了方程的一半，解開另一半則需要黑洞奇點中的數據。後來墨菲的父親庫博跌入黑洞中，在這個黑洞中有一個溫和的奇點，庫博進入了五維超立方體中，可以到達墨菲任意時間的臥室，但卻無法與墨菲聯繫。後來，庫博將黑洞奇點的數據想辦法傳到了當年他留給墨菲的手錶中。墨菲經過不斷的努力學習，終於發現並解讀出了手表中的信息1，並解開了引力方程的另一半。

墨菲發現這個引力奇點的秘密，根據黑洞奇點的數據推導出統一廣義相對論和量子力學的方法，使科學家們能把巨大的空間站發射到太空，從而才避免了人類文明的滅絕，所以最後，墨菲和他父親庫博達到拯救人類拯救地球的目的。

時間史

獲得了完整引力方程的墨菲就能利用引力方程來讓人類學會控制引力，進而人類建造了超大規模的太空城，全體人類文明離開了地球進入到太空中繁衍生息，避免了整個人類的滅絕。

影片的一開始就說明了地球因為環境惡化和農作物減產已經不適合人類生存了，NASA為了拯救人類想出來了兩個計劃，第一個計劃是由庫柏等人攜帶人類胚胎前往其他星系，這些胚胎會讓人類文明不至於滅亡，而剩下的人則留在地球上等死。

第二個計劃是利用引力建造超大型太空城，在太空中生產糧食養活人類，這個計劃的初衷就是因為人類觀測到了重力異常現象，從而明白了引力是可以被直接利用的，但當老教授構建起引力方程後，發現沒有黑洞奇點的引力數據是無法將方程轉化為生產力的。

老教授死後由墨菲接替了老教授的工作，而墨菲的父親庫柏在最後進入了黑洞也進入了高維時空，庫柏在高維時空中向所有時間段的墨菲傳遞黑洞奇點數據，最終墨菲終於接受到了這些數據，人類也得以活下去。

關鍵字: 電影 星際 科學