星际穿越

基普·索恩是美国理论物理学家，广义相对论与黑洞物理领域的世界权威，也是电影《星际穿越》的唯一科学顾问和联合制片人。1940年他出生于犹他州，父母都是大学教授，这种学术氛围让他自幼便对宇宙充满好奇。1962年他在加州理工学院获得学士学位，随后赴普林斯顿大学深造，师从约翰·惠勒。1967年他回到加州理工学院担任副教授，仅三年便升为正教授，成为当时该校最年轻的教授之一。他长期担任美国国家科学院、美国文理科学院等机构的院士，研究方向涵盖黑洞、虫洞、引力波等前沿领域。他发起并领导了LIGO激光干涉引力波天文台项目，为探测引力波奠定了理论与技术基础，2017年因此获得诺贝尔物理学奖。 在科普与文化传播方面，他担任《星际穿越》的科学顾问，确保影片在黑洞、虫洞、五维空间等概念上既严谨又具有视觉震撼力，推动大众对现代物理的兴趣。他以“既严谨又富有想象力”的科普风格著称，善于把复杂理论转化为易懂语言，在科研与艺术跨界合作中展现出科学家的创造力与热情。凭借卓越的研究、科普贡献以及对电影工业的跨界影响，基普·索恩被视为当代物理学与大众文化沟通的典范。 《星际穿越》这本书之所以值得一读，首先因为它是一部权威而易懂的“电影科学说明书”。作为电影的唯一科学顾问，索恩用浅显的语言解释了黑洞、虫洞、引力弹弓等复杂概念，让非专业读者也能看明白背后的物理原理。书中系统解析了大爆炸、黑洞、时空弯曲、潮汐力、虫洞、星际旅行等主题，把科幻迷最关心的现象逐一拆解，既准确又具有可读性。索恩以影片拍摄过程为线索，讲述了如何在艺术想象与物理定律之间找到平衡，让读者一边享受电影故事，一边理解背后的科学逻辑。书中不仅介绍了经典的黑洞奇点，还讨论了外飞奇点、下落奇点等最新理论成果，并结合计算机模拟展示科学家如何不断修正认知，给人亲历科研前线的感觉。通过电影与科学的双线叙事，作者把宏观的时空问题与微观的量子引力挑战连接起来，鼓励读者思考时间、空间乃至信息的本质，兼具科普价值与哲学意味。无论是《星际穿越》的影迷想要了解幕后真相，还是普通读者希望在轻松阅读中迈入宇宙学的前沿，这本书都能满足期待，趣味性、权威性与深度兼备。

还记得第一次看星际穿越时的感觉。 那大概是在三年前，我刚上高一，在一个家中无人的周末夜晚，我关掉了卧室里所有的灯。 一切都暗了，像宇宙那样暗。 屏幕上的影片，就像繁星于夜幕的行止——一幅非线性的、却以逻辑相引的动态画。这让我想起库珀从卡冈都亚内部向外望去时，视界之外明暗交缠的样子。我全神贯注地凝视着“黑洞洞口的光亮”，而库珀则看到了他周围的星际碎片，它们反射着来自吸积盘的遥远的光，库珀的一瞥，也将是它们在毁灭前，于宇宙间的最后一次被观测。 正是在这般冷寂却自然的暗中，我的感官被层层展开，以更自然的姿态直面未卜。在发自宇宙，后融入人间的漆中之黑里，我静静地，听爱在愈发辽阔的房间中回响；亦广容地，听我心起伏与宇宙的浩歌融合，时而沸腾，时而寂寥。 看过电影之后，那回响也一直在。我常想起它，感到它，却不知它又会在何时、于世界的哪个角落与我重逢。仿佛，“星际穿越”这部电影就是五维时空中的库珀，库它注视着很多时刻的我，若只是随意地叩响书架，我便能感到它的存在——神秘、恒久，却又简朴、熟悉。 那是一种爱的感觉，一种人类诞生之前，本就存在的爱的知觉。 “爱不是人类发明的东西，它一直存在，而且很强大，是有意义的。” 谁能忍住，只看一遍星际穿越呢？ 2022年第一次看星际穿越时，我不太懂什么是引力异常、虫洞、黑洞、潮汐力、量子信息或五维时空。但我记得库珀站在拉撒路计划前迷惘的发问：“Who’s they”。 这个问题在五维时空中得到了回答：“They are us.”是什么连接了They与us呢？正是爱——爱是能够跨越时空维度的唯一存在。Love is the one thing that transcends time and space. 而几天前，在我和朋友去影院重新感受了这部电影过后，得知引力也是能够穿越时空维度的存在。除了依旧被情怀与影片本身的灵魂所打动，然其科学设定的磅礴与严谨，更令我钦佩、震撼。 而这一切根自物理学的美，要归功于克里斯托弗·诺兰的科学顾问：基普·索恩。他所著的《星际穿越》一书，系统性地阐释了电影背后的科学原理。作为诺贝尔奖得主，索恩后来也继续担任了《信条》与《奥本海默》的科学顾问。我的以下认知，也近乎全部来自这本书籍，感兴趣的朋友可以一读。 接下来，我将尝试从科普的角度，通俗地梳理《星际穿越》中出现的部分科学相关内容。{无论是科学事实（Truth）、有根据的推测（Educated Guess），还是猜想（Speculation）} （不想看科普的朋友可以使劲儿往后划了） 故事的开始，地球正在经历环境的恶化。在那个时代，枯萎病（可能是一种影响叶绿体的疾病）不断在植物间泛滥。我们知道，地球的氧气主要依靠植物供给，如果植物——地球的氧气源彻底死亡，人类将在氧气耗尽后窒息而亡。因此，观影者会听到“秋葵死了”、“玉米也快了”、“我们曾仰望星空，现在却只想如何生存”的叙述，以及反复出现的漫天沙尘。它们都暗示着生态系统因枯萎病而正在崩溃。 与此同时，墨菲房间的书架也产生了非同寻常的现象。从书本无缘无故的掉落开始，到印度无人机失灵、割草机自动“集会”，再到硬币俯冲向地板，以及沙尘在库珀房间留下坐标。这一切（“They”及高维力场对三维世界的作用）最终把库珀引向了NASA基地。之后，书架留下了S.T.A.Y.，但已于事无补。 我们能够注意到，库珀在NASA基地中提到的“引力异常”，令在场的科学家们十分振奋。他们解释说，地球上也出现过一些无法解释的引力异常现象，比如说，他们曾在土星周围探测到了引力波信号，然而，土星周围并没有相应的波源。经过进一步探测，他们发现了一个虫洞，引力波信号正是从此虫洞的另一端传来的。在库珀来到NASA之前，已经有十多位科学家穿过了这个虫洞，见到了另一端的黑洞：卡冈都亚。 库珀、布兰德、道尔和罗米利（还有TARS）于是顺着这条路径，抵达了卡冈都亚附近，并计划在（Plan A计划中必备的）宜居行星上降落。 米勒星球是他们的首选。 为抵达那里，永恒号利用了“引力弹弓”效应进行加速和转向。库珀在影片中说，永恒号需要一颗中子星作为引力弹弓，把他们带到米勒星球。在数个月的航程里，他们一直在等待接近中子星轨道的契机。但事实上，根据索恩的设定，提供引力弹弓效应的质量体并非中子星，而是一个中等质量黑洞。只是诺导认为，观众可能会困惑于两个黑洞、一个虫洞加引力异常（以及稍后出现的超立方体）的复杂科学概念之中。于是，他在叙事通俗性与科学原理的严谨性中选择了前者，索恩直言，他没有意见。如果他是诺兰，他也会这样做。 因此，永恒号将在轨道中借“力”：利用旋转黑洞的帧拖拽效应（你可以简单地以水面漩涡对其周围水面的扰动的类比进行理解）获得能量，并在方向合适时加速逃逸其轨道。 不过，也有令索恩觉得可惜的事：诺兰抛弃了“引力波”来源的具体阐释（出于同样的原因：避免概念过多、过于复杂）。在索恩与琳达共同构思的原剧本中，布兰德教授发现引力波的过程被详细地写就：在虫洞的另一端，一个双星系统（由黑洞与绕其旋转的中子星构成）中的中子星表面有座微小的山脉。随着中子星的自转，这座山脉的运动产生了微弱但持续稳定的引力波（引力异常）。这些引力波从双星系统传播出来，其中一小部分穿过虫洞抵达土星附近，而这一小部分中又有极微弱的信号最终传递到了地球。 我强烈建议索恩把它拍成星际穿越的前传。 也建议诺兰搞点续集，解释一下Action方程、控制引力异常的秘密，还有Plan B从孵化到实现过程（这一定很有戏剧张力，从某种程度上讲，两位布兰德博士会面临与奥本海默相似却仍相异的道德困境）。您拍了蝙蝠侠三部曲，星际穿越三部曲也了解一下。 （开玩笑。） 扯回来。根据广义相对论，引力越强，时间流逝越慢。因此，在靠近吸积盘外黑洞一侧的米勒星球上，一小时相当于地球上的七年，这意味着，每听到一缕米勒海洋的浪声，地球上就过去了大约一天。我们还看到了米勒星球上千米高的巨浪，这是卡冈都亚的巨大引力（在米勒星球参考系上）产生的剧烈潮汐力所致。产生巨浪的另一个成因是，米勒星球并非始终正面朝向黑洞，而是存在轻微摆动，这种运动搅动了全球海洋，从而形成周期性袭来的超级巨浪。 在飞离米勒星球后，一直待在永恒号上的博士已经独自生活了二十多年。他记录了很多关于黑洞的研究，其中就包含它的振动频率（黑洞可以在特别的共振频率下振动，具体的不细讲了，可以去看看小提琴琴弦的振动方式：以离散的频率序列共振。这里可以给各位一个对应关系进行理解：琴弦——黑洞的时空；固定的琴弦边界（决定了离散的频率序列）——黑洞的事件视界和无穷远处；拉动琴弦——扰动黑洞，比如，物质掉入黑洞、两个黑洞合并；声波——引力波。） 上面这份报告就在片场，只不过它没有被演员举起来。这也是源于克里斯托弗·诺兰的取舍。正是这种取舍，平衡了影片的“科学严谨性”与“叙事的简练、通俗与优雅性”。这是一项了不起的成就。同样了不起的壮举是，这是一部真正的科学电影，科学事实、推测与猜想严谨地贯穿始终，深植于每一个看似轻描淡写的细节里，绽放着属于影片的独特科学生命力。 经过一番争论后，三人决定先舍弃埃德蒙兹星球，去往距离卡冈都亚更近的曼恩星球。 曼恩星球的轨道极具特点。为了避免被吸积盘吞没，曼恩星球的轨道被设定在黑洞的赤道面以下，并且具有巨大的倾角。 我和朋友在观影途中对曼恩星球上的“冰云”感到惊奇（具体表现为，在私人影院里吵闹）。尽管曼恩星球表面十分寒冷，但它具有热源：黑洞的吸积盘。 在曼恩星球上，几人得知布兰德教授的方程式是错误的。但后来，墨菲指出，布兰德教授的方程不是错误的，而是对了一半。对的那一半也许是几何推论部分正确{对超体场的推演正确}。 （这里，我先插播几条对超体及超体场的解释） 何为超体：超体是一个更高维的空间（在星际穿越中被设定为四维空间）。我们所处的三维宇宙就存在于超体之中。为了方便理解，我们可以先把宇宙想象成一个二维的宇宙膜，而（星际穿越中特设的四维）超体就变成了二维膜之周的三维空间。 请你继续想象这样一个场景：我们有一个具有弹性的橡胶膜，现在将一个小球置于膜上，橡胶膜是不是会像上图那样被压弯？（怎么感觉在上课？） 是的（自问自答ing，网课即视感）。下面我将试图解释下广义相对论中的核心思想：引“力”并非一种传统意义上的力，而是质量体弯曲了周身时空的效应。 （从科普角度上讲）与“质量体压弯橡胶膜”类似，大质量体会自动弯曲周围的时空。实际上，包括地球和人类在内的所有质量体都会弯曲时空，只是程度不同而已。地球绕太阳公转以及苹果下落，都并非因为受到引力，而是在沿着质量体弯曲出的时空路径进行自然移动（或说自由落体）。你也可以通过这个类比进行理解：如果我们在橡胶膜上放置了很多个小球，这些小球将压出深浅不一的凹陷与沟壑，此时，若在膜上放置一颗很小的弹珠，它便会沿着这些重物所压出的一条轨道运动。1907年，爱因斯坦意识到：如果他从房顶掉落，他将感受不到地球的引力（一个处于自由落体状态的人将感受不到自身的重量）。反之：我们站在地面上所感受到的“重量”，并非因为引力，而是因为地面对我们施加的支持力阻止了我们继续沿着由质量体弯曲的时空路径自由下落。这是一种支持力对惯性运动的阻碍所导致的挤压感。 希望我说得不算抽象。 何为超体场：请回忆我们在学习物理时遇见的场：电场、磁场和引力场。场，是在空间中延伸，并对其碰到的事物施加一个力的物理量。超体场，是超体空间中某种场结构的统称，可以理解为高维空间中力线的集合。当超体场变化时，潮汐力也会随之变化，教授认为超体场正是大部分引力异常的缘由。 回到作用量（Action）方程的解上来。我们刚解释了方程的一半解与何有关，而方程的另一半答案，便隐藏在对“量子涨落过程”的刻意忽略之中。墨菲所要克服的，是量子涨落所带来的不确定性，而库珀从黑洞中传递出的量子信息，正与此有关。量子涨落不仅会影响微观粒子，也会作用于宏观物质，只不过其十分难以被直接观测。若能消除这种涨落带来的干扰，我们就能够解出布兰德方程，进而理解虫洞的稳定性、超体场的本质，掌握引力异常的原理，甚至最终控制它，并借此实现星际移民（Plan A）。 随着影片基调的持续走高，曼恩博士对接永恒号的失败引发了一场爆炸。由于缺乏介质传声，永恒号的爆炸是无声的。快速扩散的氧气也令火焰迅速熄灭。 不知诺兰在拍摄《奥本海默》的核爆炸片段时，是否想起了这次寂静的爆炸。 紧接着，库珀开始尝试与永恒号对接。爆炸使得永恒号以极快的速度旋转，其舱体承受着高达70 gees（即70倍地球引力）的惯性力。永恒号能承受如此应力（及穿越虫洞时承受的巨大潮汐力）而不破碎，足以证明其材料的韧性，以及其未来人类工程技术的超前。 库珀驾驶的漫游者号能够与永恒号的向心加速度平齐，达到“相对静止”并成功对接，也是令人难忘的一幕。（在70g向心加速度持续时间较短及漫游者号的尖端冲击抵消技术的前提下，这一幕是具有科学说服力的） 人类的赞歌即是勇气与意志的赞歌！ 之后，布兰德博士和库珀“兵分两路”。前者用余下的燃料驶向埃德蒙兹星球，实现了Plan B（激活并孵化数千个冷冻的人类受精胚胎，实现人类生命的延续），并为她已逝的爱人埃德蒙兹立碑。 而库珀则选择坠入黑洞，进入了超立方体（以八个立方体为表面的四维立方体）。 待库珀进入后，超立方体将其运送到了一个能够看到并影响墨菲世界线（时间线）中任意一点的观测域中。它允许他操纵体中的引力场，借助引力波传递信息（造成引力异常）。 在四维空间（五维时空）中，库珀看到了墨菲卧室的过去、现在与未来如同书架上的书、亦或山峰一样排开，他找到了特定的时间点（已被实体化为地点），通过拨动怀表指针的世界线（怀表中物质粒子的延伸体，即时间线）传递了量子信号。这一信息便在那个时间点上持续存在，直至墨菲最终发现它。 （具体的超立方体内部机制可通过阅读《星际穿越》第七部分：第28章（超立方体）、29章（向过去传递信息），进行详细了解。我没时间写了。） 成功之后，超立方体将库珀送回了土星附近，宇航员们也是在那里发现了他。 “你走吧，父母不该看着自己的孩子死去。” Parents shouldn't watch their children die. “原来是你！你就是我的幽灵！” It was you! You were my ghost! “今天是我的生日，一个特别的生日。因为你曾经告诉我，当你回来时，我们可能一样大。现在，我已经和你离开时一样老了。” Today is my birthday. And it's a special one because you once told me that when you came back, we might be the same age. Well, now I'm the same age that you were when you left... “现在，我们就成为孩子未来的幽灵了。” Now we're the ghosts of their futures. 写到这里，耳机中正好在播放Cornfield Chase（原野追逐）。我决定停笔欣赏一会儿。 生活，也总是需要些这样的暂停，以更好地继续。 “原野追逐”的过程，就像人类对宇宙（对科学）的探索。有时，“麦浪”遮蔽视线，看不清前路作何，但总有事物以尾迹、以声音引我们前行，如彗星，至我们终于理解它时坠落；有时，我们遇见返程的割草机，恍然前路的明朗，正来自于它们的开拓；有时，我们冲破围栏，尽是坦途，但接续辽阔的，或是漫无边际，不可步入的深渊…… 科学是一场浩大的传承，亦是一场浩大的：对意志与真理的坚守。 索恩说：“这真是一个探索几何动力学的美好时代！” 我也想说：“这真是一个仰望星空的美好时代！” 当科学成为横贯文化、纵流生活的时代气息，甚至成为一种普世情怀时，人类将得以前所未有地挺直脊梁与精神，在对宇宙之冷寂、黑暗，却宏大、迷人的接近中，感受它在物理学方程式中的每一“寸”呼吸，每一“里”行止。我们在每一个时刻，聆听寂静，眺望深渊，看到自己，也看见人类与宇宙间的语言——探索与勇气。 Rage, rage against the dying of the light. 怒斥，怒斥这光明的消歇。 Though wise men at their end know dark is right, 尽管智者临终时知悉暗为归宿， Because their words and forked no lightning they 因为他们的话已迸不出闪电般的怒光。 Do not go gentle into that good night. 不要温和地走进那个良夜。 （from本人的生硬翻译） 这或也是诺兰一直以来所秉持的科学观——人类不应在科学面前畏缩，不要“温和地走进那个（科学的）良夜”。向着科学咆哮吧！以人类的意志与生命的浩歌，去探索，去发现，去掌握那良夜中的法则。在仰望星空的同时，我们亦在脚踏实地——掌握人类自身的命运。 我在读《星际穿越》这本书时，除了常被物理学深沉而幽远的魅力吸引，更仿佛知觉，一种恢弘的宇宙意识，正在我的阅历中生根，发芽：在无限博大、明暗俱无尽的宇宙面前，一切人类社会中的“相对性”，一切社会为名、利、欲、求所编织出的众生苦相，都被稀释了，只剩默的、渺的虚存。“寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟”，用于形容个体与天地的体量悬殊之关系，或已尽然；但若用于描摹人类与宇宙的关系，则仍余有无限时空之广——不仅是时空，更是任何事物在近乎无限尺度上的延展与纵深，仿佛趋于极限，然极限之外，还是无限。 如若宇宙曾歌，那或是星际穿越的乐章。如若引力在左，那爱，便在右。如若逝者如斯，那智慧，便如昼夜永恒。人类伟大，爱亦深邃，宇宙恢弘，三者和鸣，终若群星回唱。 An End. A Beginning.

作为一个把《星际穿越》翻来覆去看了四遍的“死忠粉”，我曾以为自己早已摸清了诺兰埋下的每一处伏笔。从库珀驾驶“永恒号”穿越虫洞时舷窗外扭曲的星光，到墨菲书房里那些忽明忽暗的书架，我能精准说出每段配乐对应的剧情节点，甚至能背出库珀在米勒星球上那句“一小时七年”的台词。我一度笃定，这部电影的魅力，一半在震撼的视觉奇观，另一半就在那些藏在黑洞与五维空间里的“烧脑”设定——而这些，我四刷之后已经“吃透”了。 直到我读完《星际穿越》的同名官方设定集（或《星际穿越中的科学》），才发现自己之前的理解不过是冰山一角。书里没有停留在电影呈现的剧情表层，而是把那些让我四刷时仍存疑的细节，拆解得淋漓尽致。比如电影里一闪而过的“卡冈图亚”黑洞，我看电影时只惊叹于它瑰丽的吸积盘，却不知道这个黑洞的建模是基普·索恩团队经过一年多的方程演算才完成的，而黑洞周围光线的弯曲轨迹，恰好印证了广义相对论中时空扭曲的核心理论。还有库珀进入五维超立方体后，通过引力与墨菲沟通的桥段，我四刷时始终困惑“为什么引力能跨越时空传递信息”，书中则清晰梳理了引力作为长程力的特性，以及五维空间中时间维度“可视化”的科学猜想，让我突然读懂了电影里那句“爱是唯一能超越时间与空间的力量”背后，藏着的不只是浪漫，更是严谨的物理逻辑。 更让我意外的是，书中还揭露了很多电影因时长删减的关键设定。比如布兰德博士“Plan A”背后的谎言，电影里用几句台词带过，而书里详细补充了A计划中“解决引力方程”的技术难点，以及布兰德博士从一开始就知道计划不可行的内心挣扎，这让我重新理解了他在米勒星球上的沉默，也让这个角色的复杂性远超我之前的认知。还有库珀与墨菲的“父女羁绊”，电影里靠情感戏推动剧情，书中却从“时间膨胀对亲情的影响”展开，解释了为什么库珀归来时墨菲已是垂垂老矣的老人，而这份跨越数十年的牵挂，恰恰是推动他完成星际任务的核心动力。 四刷电影时，我总为那些似懂非懂的科学概念挠头，以为是自己“理科功底不够”。但读完这本书才明白，《星际穿越》的伟大，从来不止于一部科幻电影。它是科学与艺术的完美融合，那些让我困惑的细节，既是诺兰对科学理论的巧妙运用，也是他留给观众的“探索入口”。而这本书，就是打开这扇门的钥匙。如今再回想电影里的每个镜头，那些曾经模糊的逻辑突然变得清晰，那些震撼的画面背后，是一群科学家与电影人的较真。如果你和我一样，四刷后仍对宇宙、时空、引力这些概念心存好奇，不妨翻开这本书——你会发现，原来我们爱上的不只是一部电影，更是一场关于人类探索精神的极致呈现。

看完本书，首先要感谢作者，真是一本非常棒的书，作者书中很多涉及到宇宙和空间时间内容跟《时间简史》里讲的类似，但是《时间简史》我看了三遍，能理解的竟然不到三分一，本书虽然我不敢说自己都理解了，至少跟我科普了很多相关知识。其次是看完本书才完全能了解诺兰《星际穿越》这部电影的伟大，虽然是部科幻电影，但是电影中的科学知识实在是太精确了，不得不说是电影史上一部里程碑式的电影，我们科幻电影跟它的距离完全相差一个太阳系的距离。    再来探讨一下本书所讲的内容，本书讲到了黑洞，很早以前就知道宇宙黑洞的存在，黑洞没有物质，却有质量这是我以前一直不能理解的，因为在我们常识里质量是衡量物资重量的一个单位呀。后来了解了一些相对论后终于明白了一些，质量不一定非要有物质，比如引力质量或者惯性质量。也看了些科普书籍介绍黑洞里有反物质，反物质无法捕捉或者观察，只能通过引力波证明。     本书在新介绍的些黑洞知识倒是让人收获很多，黑洞就是由弯曲的空间和弯曲的时间构成的，除此无他。不得不说这个事实真的很古怪呀，关键是没人去过，如果有人去过有更加详实的资料就好了！     书中也介绍了通过引力帮助航天器移动的东西被称作“引力弹弓”，现在经常被美国宇航局应用于太阳系内的旅行中——只不过是利用行星的引力而不是黑洞的。其实如果黑洞的引力理论真的成立的话，那引力弹弓对宇宙旅行帮助会更大吧！       书中还介绍当缠绕在吸积盘上时，磁场就变成了将引力能向光与热转换的催化剂。磁场提供了极强的摩擦力。摩擦力减缓了气体的圆周运动速度，降低了气体用来抵抗引力的离心力，使得气体向内运动，流向黑洞。当气体向内运动时，黑洞的引力会加快它的轨道速度，增幅超过之前被摩擦力所降低的。换句话说，引力能转化成了动能（也就是运动的能量）。磁场提供的摩擦力则进一步将一半的新增动能转化为光和热。这个过程周而复始，不断循环。实在是颠覆了我的认知呀，还有这种引力能，真希望人类能够好好利用这种引力能。     书中后面还讲到宇宙加速膨胀，宇宙为什么会加速膨胀呢？有两个可能：一方面许多物理学家坚决支持爱因斯坦的相对论物理定律，完全不想放弃它，所以他们倾向于排斥力。这种假想的具有排斥力的事物被命名为“暗能量”（dark energy），这种暗能量我倒是第一次听说呀，不过我个人觉得极有可能！     书中内容实在太棒了，不过依然有些知识我有点一知半解，尽管如此，我还是非常的喜悦，因为通过本书又让人增长了见识，扩大了眼界，希望更多的人能看看本书！

🚀🚀微读第 516本🛶 2023 年第 28 本🛰🛰20230115 本来以为是《星际穿越》那本小说，在那一个劲的听，还打开电视找到那个电影，想着一边听书一边看电影。弄到最后发现这是一本讲黑洞🕳🕳🕳等一些物理学知识的，看的我是云里雾里，我一个学文的，也就初中和高一学了物理。可是一个小时过去了，丢了不看也不是个事儿，那就硬着头皮，有一搭没一搭的听，总算迷迷糊糊的听完了，听完了也不知道讲了一个啥。《星际穿越》的电影，我原来看过，看来只能再找这本故事看了，不然也就相当于没看这本书。科学知识太难了不会啊！看来我也是不适合写科幻，因为压根不太懂，将来要写的话，还真得研究研究，就算是不知其所以然，也要至少知其然。

普及一维空间到十维空间的形态 【0⃣️维度】： 让我们从一个点开始，和我们几何意义上的点一样，它没有大小、没有维度。 它只是被想象出来的、作为标志一个位置的点。 它什么也没有，空间、时间通通不存在，这就是零维度。 【1⃣️维空间】： 理解了零维之后我们开始一维空间。已经存在了一个点，我们再画一个点。两点之间连一条线。 噔噔噔！一维空间诞生了！ 我们创造了空间！一维空间只有长度，没有宽度和深度。 【2⃣️维空间】： 我们拥有了一条线，也就是拥有了一维空间。如何升级到二维呢？ 很简单，再画一条线，穿过原先的这条线，我么就有了二维空间，二维空间里的物体有宽度和长度，但是没有深度。 你可以试一试，在纸上画一个长方形，长方形内部就是一个二维空间。 因为二维空间没有深度（也可以理解成厚度），只有长度与宽度，我们就可以将它理解成“纸片人”，或者是扑克牌K.J.A Q里的画像。 因为维度的局限，这个可怜的二维生物也只能看到二维的形状。如果让它去看一个三维的球体，那么他只能看到的是这个球体的截面，也就是一个圆。 【3⃣️维空间】： 三维空间大家肯定熟悉，我们无时无刻都生活在三维空间中。 三维空间有长度、宽度与高度。 但是需要用另一种思维来表达三维空间，只有这样，才可以向更高维度推进。 好，现在我们有一张报纸，上面有一只蚂蚁。我们就姑且把蚂蚁看作是“二维生物”。 如果要让他从纸的一边爬到另一边，则蚂蚁君需要走过整个纸张。 但是我们把这张纸卷起来呢？ 成为一个圆柱，一个三维空间里的物体；这时蚂蚁只需要走过接缝的位置，就到达了目的地。（对了！这就是传说中的虫洞） 换句话说，把二维空间弯曲，就得到了三维空间，我们就可以这样来表达。 【4⃣️维空间】： 开始进入烧脑阶段！ 前三个维度我们可以简单理解成长、宽、高。那么我们怎么理解四维空间？ 四维比三维多一维，它是什么？是时间！ 想象一下，左边有一个1分钟之前的我，右边则是现在我，将这“两个我”看成两个点 ，穿过他们连线，它就是四维空间里的线。 太棒了，四维空间出现了！ 那么在现实当中我们可以看到过去和未来的我么？不能！因为我们是三维生物，活在三维空间中。 就像上文提到的，那位二维生物只能看到三维物体的截面一样，我们作为三维生物，只能看到四维空间的截面，也就是现在的你、我、他；换句话说就是此时此刻的世界 。 🌟🌟备注： 这是思想层面的，但不要忘记了人的形态不管是肉体还是精神上早开始发生改变，至少是发生了区别于第三维度形态的改变。 下面为了更好的理解，先假设人的形态依旧停留在第三维度的样子，未发生改变，而用外界形态的改变来表达。 【5⃣️维空间】： 首先我们要明确一点，低维度生物不能意识到高维度空间发生的事情。 我们从出生到现在，都感觉自己在同一个空间里。 我们常说“随着时间的推移”，其实就是沿着时间线向前，这条时间线就是四维空间里的那条线，换句话说，三维的我们沿着四维空间里的时间线向前走。 假如我们是四维空间生物，我们就可以看到过去、现在、将来各个时段的我们自己。 但是，时间线只有一条，还记得前文中两条线交叉，将一维升级为二维么？那么现在，在四维这条时间线的基础上，我再加一条时间线和这条时间线交叉，五维空间就出现了！ 不懂？没关系！ 例子举起来！比如说，你大学毕业参加工作，工作了5年，现在是一名经理，那么四维空间里你只能看到大学毕业的你以及成为白领的这条时间线上的你。  如果当初你初中毕业就去学烹饪，现在是一名厨师。那么这就是另一条时间线上的你。 在五维空间中，你可以看到成为经理的你，也可以看到成为厨师的你。 总结的说，五维空间，你可以看到你未来的不同分支。 【6⃣️维空间】： 现在的你如果想拜访一下过去的你，怎么办？ 我们可以将四维空间中任意一条时间线弯曲，这样你就可以跳回以前，去见以前的你。 换句话说，五维空间中，你可以“穿越”回到一条时间线上的过去。 还是拿“经理的你”和“厨师的你”举例子，厨师的你感觉日子很艰辛，每天油烟呛人，你想成为经理，安安静静在办公室里坐着。怎么办？ 五维空间中，你可以穿越到你初中毕业的时候，告诉以前的你，一定要继续读书，上高中，考大学，做白领。 不过这很费力，而且风险很大，初中毕业的你需要作出不同的选择，每一种选择都会产生一个新的时间线，一个不同版本的未来。 你们还记得二维空间中蚂蚁和报纸么？弯曲一个空间产生一个新的维度。对了！我们直接把五维空间弯曲，产生六维空间。 这样，你就可以穿越到“经理的你”这条时间线，看一看另一个版本的你。 【7⃣️维空间】： 如果你能看到这里，恭喜你，你的脑洞已经很大了。 好，我们继续，七维空间走起来。还是那个例子，前面提到两个时间线：经理与厨师。 初中毕业的你，不可能只有这两种选择，而是近乎无限。 怎么解释，你的每一个决定都在塑造出一个特有的你。你可以成为任何一种你。概括地说，初中毕业的你是一个起点，所有的时间线。 都从这个点向外辐射，数量是无穷大，那么最后，七维空间里的一个点，里面包含着“初中毕业的你”开始的无限种可能。 那么怎么画出七维空间里的一条线？我们需要另一个点，但是这个点已经包含了无限，如何再去找另外一个点？那就是另一种开端。 前文中我们提到由“初中毕业的你”为开端而产生的七维无限点；如果你小学毕业的时候就作出不同的选择呢？ 每一个选择又会塑造一个不同的你；那么以“小学毕业的你”为开端，就会产生另一个包含着无限时间线的点。将这两点连成一条线，就是七维空间的线。 【8⃣️维空间】： 还记得文章开始时提到的一维的线吗？ 我们把另外一条线穿过它，就变成了二维空间。同样的道理，我们来给七维空间升级。 例子呢，还是那个“你”。 我们又找到了两个点，一个是由“大学毕业的你”为开端产生的七维无限点，另一个是由“50岁的你”为开端产生的无限点。 将这两点连线，与上文中那条连接“初中毕业的你”无限点“小学毕业的你”无限点的这条线相交。我们就得到了八维空间！ 【9⃣️维空间】： 好了，讲到这里，你其实可以想象出九维空间是什么样了。 我们把八维空间理解成那张报纸，平平的。 这时蚂蚁又出现了，不过它已经进化成八维空间生物了，给它一样的任务，要他横跨整个报纸去目的地，怎么办？ 将报纸再一次卷起来，虫洞又出现了。蚂蚁君顺利穿过虫洞出现在目的地。 也就是说，将八维空间继续卷曲，我们就得到了九维空间！ 【🔟维空间】： 总结一下，回顾上文，从零维到四维，我们经历了点、线、面、体这个升级流程。 然后四维空间又可以看做一点，充满着三维空间中所有可能性的连线，这个连线就是时间。 从四维到八维，我们又经历了点、线、面、体的升级流程。八维的点，充满着七维空间中所有可能性的连线。 八维空间继续升级。还是那个“你”，以八维空间的点为起始，我们必须想出所有的可能，每一种可能都与八维的这个点相连，最后，我们得到十维空间里的一个点，充满着九维空间中所有可能性的连线。 还能再升级么？ 不能了，在十维空间中，我们找不到任何一个空间可以在划出一个点，因为，十维空间就是一个点！ 它包含着所有的宇宙、所有的可能性、所有的时间线、所有的所有...... 从零位到十维，我们经历了这么多，最后，它还是一个点。 科学家目前发现的时空是10维的。

这是一本《星际穿越》的科学指导书，书中有大量的天文学、物理学等科学技术理论。说实话，对于我这个文科出身的人来说，真的一点也看不懂。出于好奇，也本着开始了就不轻易放弃的目的，我竟然认真地读完了它。 科学是晦涩难懂的，展示在里面的规则定义方程等知识，尽管作者非常详尽地加以解释说明，而且有的时候，他还会从生活的实例中加以分析，但我对此依然是缺乏想象，一片空白。 然而当你停下来想放弃的时候，在你似懂非懂的感知里，你又会发现科学是神奇的、美妙的，它的作用是巨大的。此时此刻，却又有一种莫名的情愫在鼓捣着你继续阅读，那就是作者内心的那种热爱科学、勇于探索、追求真理、不断超越的激情，还有那种对整个世界发展深切关注和人类命运无比悲悯的深情！ 是作者的态度和对科学研究的贡献，让这部科学作品，也能传递给我温情和思考，足矣。

飞离地球、穿越虫洞、探索黑洞的奥秘、超越时空的限制、寻找人类新的家园——电影《星际穿越》描绘了一个缤纷且神奇的幻想世界。在本书中，诺奖得主、广义相对论和黑洞物理领域的世界权威索恩教授叙述了从最初提出电影的想法，到后来参与电影改编和制作的整个过程。他在书中用精彩的图片和通俗的文字，把当代物理学中最前沿的问题和最大胆的猜想展现在读者面前。

这是电影《星际穿越》的唯一科学指导，天体物理学巨擘基普·索恩写给所有人的时间和空间理论的入门读本，书中包含了大量丰富而美妙的科学知识，是可媲美霍金《时间简史》的又一里程碑式著作！ 作者以浅显易懂的语言一一破解了宇宙中让人瞠目结舌的奇景——大爆炸、黑洞、时空弯曲、潮汐力、虫洞、引力弹弓、星际旅行等，解释了所有推动剧情的天体物理学理论，还就内容的真实性将书中的科学知识分为三种：科学事实、有根据的推测和猜想，并做了明确的标注，以帮助我们解开所有剧情设计与时空旅行之谜！

作者Kip Thorno不仅作为科幻片科学指导，这个剧本的原始构思者，2017年拿下诺贝尔物理学奖。而且过程都是亲力亲为。从本书看出来，作者对自己的专业，对一些蹦发的念头充满激情，从构思这个故事到打磨每一个细节，他都精力十足。他也很喜欢与人讨论，乐在其中，但是又有自己的目的性。文字有许多幽默的点，对于被证实错误的观点也是毫不留情。总之是向往的样子。 今天看到一些东西联想到一个问题，为什么很多人觉得思考意义让人厌恶。有人和我说马云才不会想这些，可是你不是马云也不是索普，你怎么会知道。在看一本书的时候，你感受到作者对事物的研究和思考，他是热爱还是功利一目了然，作者对自我价值实现上的思考，做这件事的最初原因，甚至做成后对价值观的改变，在这个过程中我会觉得自己的世界又大了一点点。 而那些厌恶思考意义的人最后留下的是千篇一律的答案，“想了也没有用”“只有无聊的人才会这么做”“不如活在当下”。可是我生生不以为思考意义无聊，也不觉得活在当下这件事是闭着眼睛就能做到的。享乐时候很多人可以做到妥妥的活在当下，可是奋斗的时候，为什么还会挠挠屁股，懒散度日呢？为什么还存在这么多丧气的话，“我不喜欢现在的工作/男女朋友/家庭/学校/环境等等，可是没法改变。” 言归正传，不是去探讨意义是什么，那是个人赋能的事情，而是不能认同厌恶他人思考意义的观点。就像我认为的意义是某种状态的目的性，各自的目的性程度，满足度不同，所以某种状态对个人的意义是不同的。比如无聊自然没有目的性，甚至没法产生期望的目的性时候当然觉得意义是无解的。 索普身体力行的探索宇宙，客观上发现万物的意义所在，实在是太具有吸引力了。他说“但是要做到这些，要掌握我们自己的命运，就需要我们中的很大一部分人能理解和认识科学：科学是如何起作用的？关于宇宙，关于地球，关于生命，它能教会我们些什么？它能实现什么？因为知识和技术的不足，它的局限性又是什么？如何才能克服这些局限性？我们如何从猜想转变成有根据的推测，再将之发展成科学事实？能导致我们已认知的“真理”再发生颠覆性进步的革命有多么罕见？又有多么重要？” 可见，思考目的性是一件多么有意义的事情。