星际穿越 | 施韡 0513

最“硬”科幻电影《星际穿越》背后的科学设定

书名:《星际穿越》

作者：基普·索恩

今日主讲：施韡

主讲人简介: 上海市天文学会副秘书长，上海市天文馆展教主管，第六版《十万个为什么》天文分册编委

01 听前思考

为什么虫洞不是一个洞，而是一个球？

为什么黑洞会吞噬一切，甚至连光都不能幸免？

02 书中金句

黑洞就是由弯曲的空间和弯曲的时间构成的，除此无他。

03 精华笔记

《星际穿越》背后的科学设定

不像其他电影一样属于同名小说、同名剧本，也不是通常意义上的幕后的故事，这本书讲的是《星际穿越》电影中的科学设定。从观影的角度来说，看了这本书，可以对电影场景、情节设定、艺术效果有更深的了解；而从科学爱好的角度来说，这本书就是关于天体物理学的科普著作。

关于作者：三次赌赢霍金、引力波探测仪发起人

本书的作者——基普·索恩，曾经与霍金有过三次关于黑洞的打赌，而三次霍金都输了。

再说到引力波，人类首次发现引力波所使用的那台仪器LIGO，中文是激光干涉引力波天文台，就是索恩发起的，他为LIGO项目提供了尽可能多的理论支持，为研发新一代引力波探测器做出了巨大的贡献。索恩无疑是当今引力物理与相对论天体物理学领域的集大成者。

本书的主要结构

第一部分“宇宙奥秘，穿越之钥”简要介绍了宇宙大爆炸、恒星之死、物理学定律、相对论与时空弯曲等一些宇宙学基础概念。

第二部分“卡冈都亚，黑洞中的巨人”介绍了电影中的科学设定，比如说解释了米勒行星上为什么会有那么巨大的潮汐。

第三部分“地球大灾难”讨论了地球可能遇到的灾变，比如粮食危机，病菌攻击，冰盖融化，臭氧空洞等等，这部分还讨论了如何通过星际旅行寻求地外生命支持，书中介绍了最近的可能宜居的星球在哪里。

第四部分“虫洞，超太空跳跃的桥梁”介绍了虫洞名字的由来，著名的“爱因斯坦-罗森桥”的结构。

第五部分“探索卡冈都亚的周边”，分别介绍了米勒行星、曼恩行星的情况，包括其运行轨道，物理特征，地质数据等，还有对于影片中飞船强行对接引发的爆炸一幕。

最后第六部分“极端物理”和第七部分“穿越之门已经开启”讲述了电影当中最科幻的部分，关于五维空间、量子引力的说明，还有超立方体等等。