再看《星際穿越》，了解了這7個必要概念就容易懂了
關於星際穿越，我們了解的可能就沒有科學家那麼多。那些非常專業的領域裡面，許多辭彙在我們眼裡更像是天書。但是倘若是在電影里，那些奇妙而又刺激的探險卻又能帶給我們強烈的震撼，所以我想，哪怕不了解太過專業的東西，最起碼的一些概念也得明白吧。下面就盤點一些來自《星際穿越》的7個宇宙概念。
令人關注的是該片引發的「現象級」的各種討論。「蟲洞」、「多維空間」、「時間稀釋」等眾多高冷的術語，以及網上大量的科學補習帖，都成了網路搜索熱點。
《星際穿越》主要講述了一對探險家利用他們針對蟲洞的新發現，超越人類對於太空旅行的極限，從而開始在廣袤的宇宙進行星際航行的故事。這部以太空穿梭和時間旅行為題材的科幻片，因為觸及了大量物理學前沿理論，被不少科幻迷奉為「燒腦神作」，但也因為這些理論太過「高冷」，因而嚇退了一大波對科學理論本來就不感冒的普通觀眾，以及數量眾多的文科生們。
要看懂這部電影，以下幾個名詞必須要搞懂：一、黑洞。二、蟲洞。三、奇點。四、五維空間。五、彈弓效應。六、時間膨脹。七、平行宇宙。
一、黑洞
宇宙空間內存在的一種超高密度天體，由於熱力學上它是完全不反射光線的黑體，故名為黑洞。於1969年由美國物理學家約翰·阿提·惠勒命名。黑洞是質量足夠大的恆星在「燃料」耗盡而「死亡」後，發生引力坍塌產生的。黑洞產生的引力場極為強勁，以至於任何物質和輻射在進入到黑洞的一個事件視界(臨界點)內，便再無力逃脫。
物體進入黑洞是非常複雜的一件事，因為黑洞的引力過於強大，所以物體接近黑洞後，就被吸在了一個巨大的繞著黑洞旋轉的盤上，這個盤叫吸積盤。通過釋放引力勢能，吸積盤上的物質轉化為能量，因此吸積盤上是幾百萬高溫的等離子體，同時放出大量的高能射線。
《星際穿越》這部電影畫面中呈現的黑洞，是30個人使用數千台計算機，用一年的時間，製造出的電影史上最準確的黑洞模型。
推薦書籍：《黑洞戰爭》（一本有關現代物理學、量子奇異性和恆星命運的書）
二、蟲洞
一般認為蟲洞是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。蟲洞就像多維空間隧道，像是大海裡面的漩渦，無處不在但轉瞬即逝。蟲洞可以把平行的宇宙連接起來，並提供時間旅行的可能性。
舉例來說，可以將一張紙條視作通常的空間，那麼從位於紙條一端的一點到位於另一端的一點需要很長的距離，但是把紙條兩端連接在一起，那麼兩點間的距離就很短了。蟲洞的科幻意義巨大，但遺憾的是至今沒有任何證據表明蟲洞的存在。
推薦書籍：《黑洞與時間彎曲》（《星際穿越》影片中黑洞原理的理論來源，影片指導基普·S·索恩最重要著作）
三、奇點
《星際穿越》影片中在飛船駛向黑洞邊界時多次提到了「奇點」，奇點是時空中的一點，在該處時空曲率或其他的物理量都變得無限大，它具有一系列奇異的性質，無限大的物質密度、無限大的壓力、無限彎曲的時空等。
大多科學家認為它是宇宙產生之初，由爆炸而形成宇宙的那一點。它具有所有物質的勢能，而這種勢能正是由大爆炸而轉化為宇宙物質的質量和能量，我們可以想像，奇點是一種沒有固定形狀的、沒有體積的不可思議的存在。
四、五維空間
大家都知道，一條線是一維空間，一個平面是二維空間，一個立體是三維空間，而我們的世界是由時間支配三維物體形成的四維空間。超過四維空間的更高維度就被我們稱為高維空間。影片中出現的高維空間主要是五維空間，也就是我們世界更高一級的空間。
五維空間到底是怎麼樣的呢？我們可以運用類比來推斷。在四維空間，三維物體是一切物質的組成基礎，而時間則是整個四維空間活動的基本，沒有時間，一切都是靜止的，就和三維空間沒有區別。那麼在五維空間，四維物體可能就是一切物質的組成部分。可能組成五維物體最基本的元素就是一整個四維空間，在這個元素中包括我們所有已知的世界。四維空間是五維空間的子集。
推薦書籍：《宇宙的琴弦》
五、彈弓效應（或引力彈弓）
「彈弓效應」是一個物理名詞，指的是小天體等藉助大質量天體重力獲得更大動能，這個概念被推廣開來就是藉助外界條件讓自己獲得加速度的意思。
也是電影中宇宙飛船飛行的一種必要手段。現在很多的探測衛星都採用彈弓效應來藉助星球引力使自己加速，儘可能地節省燃料，同時，引力助推既可用於加速飛行器，也能用於降低飛行器速度。靠著這種方式，在星際間彈來彈去，最後到達目的地。
六、時間膨脹
時間膨脹貫穿《星際穿越》整個劇情，電影中主角在進入太空後便遇到了時間膨脹，宇宙中主角們的時間和地球上的時間可以用「天上方一日，地上已千年」來形容，這樣的時間錯亂給電影增加了一絲悲涼和無奈的氣氛。至於時間膨脹本身，則是一種物理現象。
在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，向著我們以接近光速速度運動的一個時鐘本身所標明的時間，比另一個與我們相對靜止的時鐘走得慢些。
有了時間膨脹效應，人們在以極高速運動的飛船上時，儘管外界已經經歷了很長的歲月，自己卻沒什麼老化，因為極大的速度會使飛船（和裡面的所有物體）的時間減慢。也就是說，飛船的時鐘走了一圈，地球上的時鐘已經轉了許多圈了。
推薦書籍：《時間、空間和萬物》
七、平行宇宙
宇宙是一個理論上的無限個或有限個可能的宇宙的集合，包括了一切存在和可能存在的事物。我們的宇宙之外還可能存在的與我們所認知的宇宙類似的其他宇宙，多元宇宙所包含的各個宇宙被稱為平行宇宙，電影中男主角就遇到過無數個平行宇宙。
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