宇宙观察记录

完整的情况是这样的：

库珀牺牲自己进入黑洞内部，而这个黑洞恰好有一个温和奇点，没有将他瞬间撕碎。

进入奇点后库珀发现了反引力效应，这时未来的人类在他身边设置了五维空间，于是出现了星际穿越中最经典的一幕，库珀通过五维空间将参数传给离开地球前送给墨菲的手表，通过手表的指针来表示参数。

并且库珀还用书架来设置莫斯码，就是那个单词stay，希望墨菲留住过去的自己，不要离开。这就解释了影片开始时墨菲所说的幽灵，其实就是未来在五维空间的库珀。虽然墨菲在库珀离开前就解释出莫斯码，但还是没能留住库珀。

几十年以后，四十多岁的墨菲再次回到她的房间，看到了手表指针的参数，回想起小时候的幽灵事件，瞬间明白了一切。

墨菲通过参数解出了布兰德教授留下的反重力方程，建造空间站带领人类离开地球。

而库珀在参赛传递完后，被未来的人类送到库珀建立的空间站附近，让他获救。于是四十多岁的父亲与百岁女儿上演了令人泪奔的重逢。

影片结尾，墨菲让库珀去找小布兰德教授，并且告诉他，那里才是人类未来的希望。也就暗示了拯救他们的未来人类来自于小布兰德教授在遥远星球建立的人类基地。

散户看线

其实，墨菲发现的，也是我们人类科学界目前最想知道的——那就是引力的本质。

01

引力的本质

什么是引力？这可以说是现代物理学最想要解决的问题了。

引力问题紧紧的卡住了人类科技的脖子，让大一统理论无法实现！

在《星际穿越》中，有这样的设定，必须得到黑洞的一些参数，才可能搞定引力方程。

而要想得到这些数据，必须，进入黑洞！

02

五维空间

库柏和安妮一起去寻找新的生命之地。

在电影中，最终，进入黑洞（在黑洞边缘）的库柏，在五维空间中，用摩尔斯密码向过去的墨菲发送了数据。

在五维空间中，库柏可以穿行时空，找到了自己在地球的房间，甚至看到了小时候的墨菲。

他不断的发送数据，在地球上过了很多年，墨菲知道长大了，最终才发现这个秘密。

墨菲利用这些数据，解出了老师的方程，明白了引力的秘密。

03

结局

最终，依靠对引力的理解，人类在太空建立了新的家园。

而且，最终在黑洞边缘找到了库柏，并把他救了回来。

再黑洞边缘，时间过得很慢，所以，对库柏来说，其实就只有一瞬间而已。

而地球这里，已经过了百年！

当库柏和女儿再次相见的时候，墨菲已经百岁以上了。

对于当父亲不到一年的我来说，这才是全片最让我泪崩的时刻。

最后，库柏返回太空去寻找还在宇宙中寻找的安妮。

宇宙物理学

我先通俗易懂的来解释，然后在一步一步给大家呈现支撑理论：

有一个更高纬度的文明（五维文明或者更高），在木星附近创造出一个虫洞，因为库伯对女儿的爱，让高纬度文明探查到，然后帮助了库伯，通过五维空间向他的女儿传递公式的下半部分，也就是控制引力的公式，可以把地球人带离地球生存。并且使库伯成功穿过虫洞，到达地球的未来。

一、维度问题

我们经常听到动漫是二次元世界，其实就是二维世界，两个轴长和宽，因为动漫是画在纸上或者电脑屏幕上，长和宽就能承载，所以是二维空间。

我们现在人类所处的世界，是四维空间，由三维空间在加一个时间轴组成，也就是整个立体空间随着时间变化而变化。

那电影里面最后库伯的那个五维空间，就是三维+时间轴+轴，具体第五个轴是什么电影里面没讲，但应该是引力所产生的一个轴。

二、、平行世界

有影迷会说了，高纬度文明为什么要帮助人类？为什么不是侵略？

那这里就要将平行世界了，电影中的五维世界并不存在于过去、现在和未来，而是存在于平行世界。

在四维世界里，比如一事情有两个选择（我们就叫选择一和选择二），但它只有一个结果。选择了一，就产生一的结果，二看不到；选择了二就产生二的结果，一看不到。

而在五维世界里，可以存在两个选择，一和二同时进行着，有两个结果产生，向着不同方向发展。

举个栗子，李连杰的一部好莱坞科幻电影《宇宙追击令》，讲的就是平行世界里的李连杰，为了成为全宇宙实力最强的人，就开始穿越平行宇宙，杀掉各个世界的自己，让所有能量集中在自己身上，大家可以去搜搜看。

还有，《死侍2》里面最后的情节，小贱贱利用时空穿越，到其他平行世界就下女友，还干掉了金刚狼里面被改造的自己，一个意思。

三、相对论

在爱因斯坦相对论中提到，一个高速运动的物体，相对于自身的坐标系，运动物体的时间会变慢（时间膨胀），长度会变短（空间弯曲）。换句话说，当一个物体以接近光速运行，实际上他就是有过去向未来穿越的这个过程，再加上虫洞效应，既然过去能穿越未来，那未来反过来肯定能连接过去。这也是为什么，库伯站在时间轴，先联系地球小时候的女儿，然后转瞬间又跟几十年后的变成老太太的女儿相遇。

四、量子纠缠论

超距离传输（或者叫超时空传输）——经过高能量碰撞激发下的粒子，在场的作用下，进行量子态的隐传输。查了一下理论，有点拗口和专业：

量子的世界中，粒子不像是台球，粒子是不断迅速跳跃的“概率云”，它们不会在一个位置上，也不会从一个点，通过单一路径到达另一个点。粒子的运动更加像“波”，描述粒子运动轨迹的函数叫“波函数”，但是只能用来预测粒子可能运动到何处。

通俗一点讲就是把物体变成粒子，通过量子场的作用，传输到远距离的另一个地方，再形成物体。这个目前只能在科幻小说、影视作品中看到，目前实验未能成功。

五、星级穿越的理论支持

美国物理学家基普·索恩，担任《星际穿越》的科学顾问和编剧之一，他目前78岁，在科学界是享有和霍金一样的声望，宇宙“引力波”就是他发现的。

本片的科学依据是基于他的“黑洞理论”，并通过合理演化之后改编而成。相对论、大爆炸、黑洞、时空弯曲、虫洞、引力弹弓等等都有体现，这些都是物理学硬知识。

阔哥聊职场

《星际穿越》中的墨菲最后到底发现了什么才使人类文明避免灭绝？

答案来自《星际穿越》电影唯一科技顾问，诺贝尔物理奖获得者基普.索恩的《星际穿越》一书。

大牛，膜拜一下

其实在这个电影从产生过程中，基普.索恩不仅仅是科学顾问，电影的情节基础和剧本大纲都是他和朋友琳达.奥布斯特一起构思出来的，在克里斯托弗.诺兰接手导演之前，整个早期剧本都是索恩和琳达，以及乔纳森.诺兰和斯皮尔伯格一起努力的结果，可以说他也是早期的剧本编剧之一。在剧本产生过程中，他给剧本定下来一个基调：

不能违背已牢固确立的物理定律，猜想也要源自实际的科学。

这条原则，在整个剧本产生过程中得到了忠实的遵守，这使得《星际穿越》成为一部真正的硬科幻电影，也是唯一一部由诺贝尔物理学奖获得者从一开始就介入并始终把握科学理论基础的电影。

电影一开始除了地球生态恶化以外，还出现了一系列诡异的事件，他们都来源于一个事件——引力异常。电影一开场库珀在降落“巡航者”太空飞船时候就遭遇了引力异常，后来农场里面的收割机使用的GPS系统也因为引力异常而导致GPS卫星的引力修正失败，所以收割机都不干活了，聚集在他的农舍前面。墨菲卧室里面的灰尘也因为引力异常而堆在地上成为一个条码一样的形状。

同时电影里面洛米莉也告诉库珀，他们已经发现引力异常五十年了，而通过引力异常，他们发现了土星旁边的虫洞。电影里面的布兰德教授对引力异常表现出极度的兴奋，因为这比诡异的虫洞突然出现更让他感觉兴奋，这是有原因的。因为在我们现实世界，围绕着引力问题产生了众多的发现：

由于恒星塌缩后引力超过原子核内的斥力，产生了黑洞的概念。目前已经被证实。

星系之间环绕轨道的异常，让科学家发现星系的引力要比根据星系亮度估算出来的质量要大得多，引出来“暗物质”概念。

由于宇宙加速膨胀，而不是因为被宇宙本身的引力存在而膨胀减速，产生了“暗能量”概念。

我们在的空间除了三维，还有时间维，因此是个四维空间。以上这些发现和理论都建立在这个前提下:就是在我们这个四维宇宙里面，引力常数在这个四维空间内不随时间和空间的变化而改变。

如果在周边没有明显变动的情况下出现引力异常，那只有一个原因：某种未知的场，而且不是在我们这个四维空间（三维加时间维）的一种场，称之为超体场，进入了我们的四维空间，也就是这种场可以在每个四维空间内来回自由穿梭，它存在于五维空间内，无视我们被四维空间的束缚。它留下的脚印就是引力异常。其实就是在它影响下改变了万有引力常数，导致引力也发生了改变，表现为引力异常。

电影里面库珀有一句话“虫洞不是一个可以自然发生的物理现象”，这句话是有物理学基础的，按照爱因斯坦相对论的计算，即使物理条件合适生成了虫洞，虫洞在生成后就会极短时间内收缩断开。但是按照弦理论，假如超体场存在，通过改变引力常数，它就可以维持虫洞的稳定持久，这也是电影里面虫洞存在的理论基础。

电影里面的虫洞，可以长期稳定的保持

库珀遇到布兰德教授前，教授在黑板上写下的方程就是描述超体场的一个数学方程，而教授到死也没有解开这个方程，墨菲作为教授的学生，其实目标也是解开这个方程。

电影里面黑板上的超体场方程

只要能用数学工具描述超体场的特征，就能知道超体场是如何改变了我们这个宇宙里面的万有引力常数，如何引起引力异常。但是这个方程要求解，里面有着太多的猜想，里面既包含着爱因斯坦相对论，也包含着量子引力的理论，需要根据猜想建立数学模型，然后验证，这是一个漫长的过程，有着太多猜想，耗费了布兰德教授的一生。

电影里面黑板上的方程是索恩写上去的

而黑洞中心的奇点，是个非常特殊的地方。在这里的时空弯曲无限强，在这里已经达到了爱因斯坦相对论的理论极限，奇点的物理特征只能用量子引力的理论去解释。而人类现有的技术水平是无法观察黑洞奇点的物理特征的。如果能够近距离的观测黑洞奇点，就能根据它的物理特征完善量子引力的理论。打个不太确切的比方，1919年爱丁顿爵士根据广义相对论指引，观测到了太阳引力下的光线弯曲。如果反过来，在这之前有人通过某种方式精确观测到这个数据，广义相对论就不需要爱因斯坦天才的脑袋才会出现，其他物理学家也可以根据引力引起的光线弯曲数据发现广义相对论的方程。

假如按照电影里面的设定，卡冈图雅是一个年老的黑洞，黑洞的发展恰好构成了一个让人类生物可以进入黑洞奇点周围的可能，当然这只是现有理论推算出来的一种可能，虽然需要各种因素恰好存在，但是加上一点运气，人确实可以进入黑洞奇点周围而不死。这样他就可以近距离的观察黑洞奇点，观测奇点的物理特征，量子理论的种种不确定性在这里迎刃而解。

建造虫洞让我们可以访问卡冈图雅黑洞的超体生物，也正好在黑洞奇点放了一个超立方体，让库珀可以通过它来进行时空穿越。通过超立方体的带来的时间和空间穿越功能，库珀把黑洞奇点的物理特征和量子数据传送给了墨菲。墨菲就可以根据这些量子数据来建立精确的量子引力理论。从而解开超体场方程。

影片的最后，人类制造了巨大的宇宙飞船，飞船里面有完整的生物圈，可以飞往其他星系。这种巨大的飞船，只有在控制引力的技术水平下才能从地球起飞。也就是墨菲解开超体场方程后，利用超体场改变了万有引力常数，使得飞船可以从地球上飞入太空。

别问我物理理论细节，我是抄书的。抄书加上自己的理解，尽可能的简单描述一下索恩的思想。这本书看完了脑子都木了。

身轻如雁

黑洞里的那些我就不说了，谁也没进去过谁也不知道，就当神话故事看了，我来说三个逻辑上的硬伤：

第一，都能星际旅行了，却治不好一个枯萎病

第二，未来的人来有能够拯救地球的方法，这个方法却不是治疗枯萎病，而是告诉人们怎么逃离地球，这点跟第一点类似

第三，你有拯救人类的方法了，居然不是直接把这个信息送到地球告诉地球人，而是需要人类进入太空，穿越虫洞，异星历险，最后进入黑洞才能得到这个信息，难道你就不考虑你的祖先有没有能力来闯过这些关卡？就算闯得过，万一时间不够呢？这中间任何一个环节掉链子，人类都得死翘翘，而且最后进入黑洞是因为主人公不得已掉进去的，谁也不会那么蠢主动去跳黑洞，你也没告诉我拯救人类的方法跳进黑洞就能得到了对吧，万一没人进去呢？

如果我中毒快要死了，你刚好有解药又愿意救我，那么你就不要告诉我你把解药放在珠穆朗玛峰了赶紧去找吧，我还是你祖宗对吧，把祖宗玩儿死了对你有啥好处？直接给我不就得了，净整那些没用的

以上，就是星际穿越这部电影本身架构的巨大硬伤

kebintu

我看懂《星际穿越》大概刷了三、四遍才搞明白，女主小墨菲在库伯引导下钻研出了一个终极绝招：原来他利用墨菲定律发现了怎样统一广义相对论和量子力学方法，让载满全球人类的巨型太空站轻松的在星际中转移到了其它相对的地方，使人类文明避免了灭绝。

这是烧脑科幻电影里的一部神剧，它掀起了一股科学热。

影片围绕时空在展开：地球上的粮食作物相继灭绝让科学家们拟定了A计划，内容是利用巨型空间站将一批人送往太空，并穿越虫洞进入新世界。农民库伯为了子孙未来毅然参入了这个计划穿越到了星际空间。

但在统一广义相对论和量子力学之前，所有科学公式都是空谈，黑洞事件界限内的引力数据无法分析，没有任何黑洞数据可利用。因此A计划被遗弃。

已是“骑虎难下之势”，计划里穿越的人无法再回到地球，等待的将是死亡。所幸主角光环的库伯得以幸存。他掉落到了黑洞事件界限中的五维超方体空间，通过莫尔斯电码将黑洞的引力数据传递给了他女儿墨菲，墨菲在他指引下破解了老布兰德留下的引力方程，推导出了统一广义相对论和量子力学的方法，科学家终于把载满全世界人类的飞船发送到了星际太空中的目的地。

未来人选择了墨菲为地球救世主，让他引领了人类掌握了操纵引力的方法。让库伯幸存的五维空间也是未来人创造的。

弄潮科学

我是萨沙，我来回答。

通过父亲库珀牺牲自己的帮助，墨菲发现了利用引力的方法，可以用很少的动力将大型空间站发射到太空，并且可以高速移动。

以往这是不可能实现的，人类利用火箭动力只能发射库珀他们乘坐的小型飞船，一次最多容纳几个人。

而墨菲最后研究的太空站，保守估计可以容纳几十万人，甚至还可以有农田。

这样一来，最低程度一次性可以救几十万人类。

人类就可以繁衍下去，不过其他几十亿人恐怕还是要放弃了。

因为就算是这种太空站，穿越虫洞飞到目标星球，也需要很久的时间。

其实，一切都是未来五维时代人类的操作。

在五维时代的人类，掌握着一切空间和时间，他们原则上可以出现在任何的时空。

所以，这些人类其实可以预测任何一种选择后的未来是什么。

所以，他们才能够自救，也就是用一种最可能的未来：制造虫洞；选中墨菲；留下线索让库珀一步步按照剧本执行；送库珀回到墨菲身边。。。

对于墨菲来说，她需要解决的是老教授的反引力方程式。一旦方程式有效，人类才可以利用很小的动力，将空间站如此巨大的推入太空，高速飞行。

不过，当时老教授不能解决涉及黑洞部分的一半方程式。因为人类不能进入黑洞，一般进入就不可能出来，而且连光线都会被吞噬，任何信号也不可能发出来。

所以，老教授早就判断这个计划是不可行的，才让自己的女儿和库珀这些人去执行B计划，也就是利用人体胚胎保持人类的繁衍。

不过人类怎么能进化到五维时代，这才是真正科幻片。

萨沙

在《星际穿越》中，墨菲最后发现了控制引力的方法，这样才能把全人类带离地球，从而让人类避免在地球上灭绝的噩运。

影片中一开始已经交待，地球上的农作物和植物因为枯萎病而逐一灭绝，使得地球上到处沙漠化，人类的食物来源将会越来越少。随着植物大规模灭绝，这还会造成大气中氧气的含量逐渐降低，在几十年后将会变得让人无法呼吸。人类需要抓紧时间想办法离开地球，去广阔的宇宙中寻找其他能够适宜人类生存的星球。

为了拯救地球上的人类，需要同时做成两件事情：第一件把全人类带离地球，第二件找到宜居的系外行星。墨菲的父亲离开地球去做第二件事，而墨菲留在地球上跟随老布兰德教授学习物理学，以期能做成第一件事。

以当时人类的科技水平，没有能力把全人类送入太空中，除非能够解开老布兰德教授发现的引力方程。当时，虫洞出现在太阳系中的土星附近，这让老布兰德教授相信第五维度的引力导致了这种反常的引力现象，由此他得到了一个引力方程。经过多年的努力，他解出了方程的一半。但他无法求解另一半，因为这需要黑洞奇点中的数据，而这在他看来是不可能的。

老布兰德教授对大多数人隐瞒了这一事实，只有先前去寻找宜居行星的少部分人知道。他们带着人类的受精卵离开地球就不会再回来，只能让人类在地球上自生自灭，而他们将会在其他星球上延续人类种族。

到了后来，墨菲的父亲跌入超大质量黑洞之中，而这个黑洞拥有一个温和的奇点，所以墨菲的父亲并没有死去，而是进入了五维超立方体中。这个超立方体连接着每一时刻的墨菲卧室，墨菲的父亲可以到达任意时间的墨菲卧室，但他们无法直接进行沟通，只有引力能够单方向地从超立方体连接到墨菲卧室。

于是，墨菲的父亲把黑洞的奇点数据以摩尔斯电码的形式传递到当年他留给墨菲的手表上。墨菲长大后，解读出手表上的数据，最终解开了引力方程的另一半，从而实现对引力的控制，这样才能把地球上的人类全都送上太空。

火星一号

墨菲发现了他父亲库伯传给她的黑洞内奇点数据，从而解开了老布兰德留下的引力方程，把人类全部带到了太空中建立新的家园。

《星际穿越》的背景是人类的未来，面临着全球植物的枯萎病蔓延，而却没有办法解决。如果照此形势下去所有的植物消失最终将导致大气中的氧气越来越少，直至地球上的生物难以生存，人类面临着的是灭绝。

而NASA的科学家在土星附近发现了引力异常现象也就是虫洞，并派去了第一批科学家（马特达蒙饰演）穿过虫洞去寻找系外宜居行星。而第二批科学家及宇航员就是库伯一行人，其实这个时候老布兰德已经计算出引力方程的一部分，而另一部分需要的是奇点的数据。而这部分数据恰恰是根本得不到的，所以说其实库伯这一行人是带着人类胚胎的，根本就不打算让他们回来，在地球上剩下的人都是等死的。

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科学黑洞

《星际穿越》的最后墨菲并没有发现什么，而是终于领悟到了他父亲库柏通过高维空间给她发送的黑洞奇点数据，获得了黑洞奇点数据的墨菲解开了老教授构建的引力方程。

获得了完整引力方程的墨菲就能利用引力方程来让人类学会控制引力，进而人类建造了超大规模的太空城，全体人类文明离开了地球进入到太空中繁衍生息，避免了整个人类的灭绝。

影片的一开始就说明了地球因为环境恶化和农作物减产已经不适合人类生存了，NASA为了拯救人类想出来了两个计划，第一个计划是由库柏等人携带人类胚胎前往其他星系，这些胚胎会让人类文明不至于灭亡，而剩下的人则留在地球上等死。

第二个计划是利用引力建造超大型太空城，在太空中生产粮食养活人类，这个计划的初衷就是因为人类观测到了重力异常现象，从而明白了引力是可以被直接利用的，但当老教授构建起引力方程后，发现没有黑洞奇点的引力数据是无法将方程转化为生产力的。

老教授死后由墨菲接替了老教授的工作，而墨菲的父亲库柏在最后进入了黑洞也进入了高维时空，库柏在高维时空中向所有时间段的墨菲传递黑洞奇点数据，最终墨菲终于接受到了这些数据，人类也得以活下去。

關鍵字: 电影 库珀 科学