如果说文学、数学、天文它们是三扇大门，那么当我打开的时候，面对的不是一座封闭的大房子，而是一片敞亮流动的、喧嚣着的瀑布和大海！

我知道自己要的是无阀值无边界的体验，这种体验有一种致命的后坐力，它最终将实体化，幻化成声音的种种，震耳欲聋。当我身处这种深度的游离时，没有与自己的内心争辩，只是汲取和思考，

那么接下来我将摘取书中的物理和天文学知识，结合我自己的语言对《星际穿越》这部我最爱的电影里的部分场景进行解读。

要清楚整部电影的行动逻辑，我想用一个简单的手写流程去体现

1.逆时空旅行——不可行

首先要理清几个概念:

宇宙膜：主要用来描述将一个点粒子，一般化为更高维度的理念所对应的一个物理实体。宇宙膜一般被认为是漂浮在一个更高维度的超体（所谓超体指的就是比自己所在空间维度更高的高维空间，例如我们三维空间的超体五维度或更高维度的空间，第四维度是时间维度）。所以我们的宇宙其实也是镶嵌在一些更高维度的超体空间上的三维空间。

宇宙膜形态

黑洞：“由弯曲的空间和弯曲的时间构成的”

Ps:黑洞的弯曲是由自己造成的(因为太阳系中所有的空间弯曲都是由质量直接产生的)。

视界：黑洞最外边界，视界中的任何事物都无法对世界外的观察者产生影响。

奇点：是一个非常小的区域，在那里，二维表面变成了一个点，所以空间才会产生无限扭曲，在奇点处潮汐力无限大，任何已知物体都会被拉伸和挤压到无法存在。

如果我被困在了黑洞里，实际上困住我的是黑洞的时间弯曲，爱因斯坦的时间弯曲理论指出，任何事物都倾向于去往时间流逝最慢的地方——引力会将其拉向那个地方。那么当我越靠近视界时，我的时间流逝的越慢；在视界处，时间流逝将停滞，我感受到的引力拉伸将趋于无穷大，时间在黑洞里是向下流逝的，指向奇点，正是因为没有东西能够离开黑洞，所有东西都无可避免的拉向未来。

在黑洞内部，未来指向奇点，远离视界，无法离开。

如果能够逆时间旅行的话，也只能在黑洞外边，我们不能在一个固定地点想过去穿越，因为在那里，其他人还在向未来前进。这里可以解释电影中结尾处Cooper只能乘坐超立方体进入微世界而见到三维世界中女儿的房间，这个场景由于是隔着宇宙膜的，所以成立，（也就是我们常见的祖父悖论中提到的平行时空问题），这并不违背科学。

2.引力弹弓效应——

通过引力帮助航天器移动。

在电影里的情节是，巡逻者号从停泊轨道去往米勒星球的途中，按照物理原则，飞行器的速度必须达到光速的四分之一才能够完成，但这在现实中是几乎达不到的，所以他们利用比卡冈图亚质量小很多的黑洞的引力弹弓效应，利用这个效应，巡逻者号会在卡冈图亚巨大的引力拉拽中下落，从而获得更大的速度。

米勒星球——离卡冈图亚近——潮汐力强——引发巨浪和海啸；巡逻者号要从停泊轨道前往米勒星球的话，引力弹弓是最省事的选择

现实参照——可见1997年从地球发射的有美国宇航局建造的卡西尼号航天器；便是通过引力弹弓——利用了金星、地球、木星的弹射，最终抵达土星的路程。

卡西尼号路径

3.落入卡冈图亚的Cooper

在电影里Cooper对布兰德说，“牛顿第三定律——人类最终发现想要离开就必须留下点什么”，Cooper告诉布兰德：再加上巡逻者号的燃料是不足以抵达埃德蒙玆星球的。但实际上并非如此，Cooper驾驶的巡逻者号和塔斯驾驶的登陆号，对于永恒号的燃料消耗来说是微不足道的；真正的原因是，库珀打算进入卡冈图亚内部，希望自己和塔斯能够从奇点了解量子引力理论，并且通过某种方式把这些理论传回地球，至少这是拯救人类的最后一线希望。

而在Cooper进入卡冈图雅内部时有一些有趣的事情发生了：

1⃣️Cooper在自己的对讲机里，每隔1秒钟给布兰德传递信息片段。但是在布兰德看来，这些信息到达的时间间隔会越来越长。

原因很简单，也是上面讲到的——越靠近黑洞，时间流逝变得越慢；而进入了视界之后，Cooper的信息再也无法传递出去。所以在几个小时后，布兰德才接收到了来自Cooper的最后一段信息——这段信息是Cooper进入视界之前发出的。

2⃣️当巡逻者号极其接近奇点的时候，受到的潮汐

率会急剧增加，巡逻者号将会被潮汐力撕裂，在千钧一发时，Cooper被弹射了出去。

3⃣️由于黑洞内存在着温和的奇点（不一定都是寄宿着混乱和破坏性的BKL奇点）所以Cooper幸存下来是有可能的，并且很有可能会被超体生物所解救。我认为这也是对墨菲定律的一种对应——任何有可能发生的事情都会发生。

温和奇点，这个词在电影里同样被罗米提起，是他给了cooper启发

4⃣️在超立方体中，由于Cooper是一个三维空间的生物，他是由原子构成的，原子是由电力和核力结合而成的，而这些物质只存在于三维空间，那么Cooper只能位于超立方体的三维(也就是立方体)的表面之中。

4.《星际穿越》中时间旅行的规则

规则有两点：

第一是，物体要么永久的呆在我们所在的宇宙膜中，要么通过超体的一个三维表面里的体从我们的宇宙膜的一个点到达另一个点。简言之，对于Cooper来说，他永远无法回到自己的过去的。

第二是，引力可以把信息传递到我们的宇宙膜的过去。(光线可以从墨菲向未来传播到Cooper眼睛里，但是不能从Cooper传播到墨菲那里；但是引力可以越过这个单向性的屏障)

要理解Cooper给墨菲传递信息的可行性，我们必须要了解：世界管——

在墨菲卧室里的每个物体，实际上都有自己的延伸体，作为体积更大的卧室延伸体，它们沿着时间向前流动。

世界管

所以在电影将近结尾的部分，Cooper进入了超立方体后，只是推动一本书或者推动手表秒针的时候就能给墨菲传递信息——其实他推动的是书和手表指针的世界观这些世界管的移动会产生引力信号(引力波)。而这些信号在超立方体里是向前传播的，但是在卧室的时间里是向后退的(也就是年轻墨菲拿到这个信息），以至于到达时间要比出发时间还早。

所以当米勒星球计划失败之后，布兰德说的那句“对他们来说，时间也许是一个物理存在的维度。过去也许只是一个他们能够跋涉进入的峡谷，而未来是一座他们能够攀登上的山峰。“

这句话可以利用Cooper在超立方体的旅行来解读：由于第四维度是时间维度，是我们宇宙膜的一部分，而作为我们宇宙膜的时间在五维空间中看上去就像是另一种物理维度——所以我们宇宙膜的过去是（在五维空间里的体现）可以沿着超立方体的对角线向下行驶，也就是一个峡谷；我们的宇宙膜的将来是可以沿着超立方体的对角线向上行驶，也就是一座山峰。

星际穿越 (2014)

9.4

2014 / 美国 英国 加拿大 / 剧情 科幻 冒险 / 克里斯托弗·诺兰 / 马修·麦康纳 安妮·海瑟薇

本文理论知识摘取自书籍《星际穿越》，全书提供了电影中鲜为人知的科学知识和延伸，是极其丰厚和美妙的，它值得被更多人关注。

星际穿越

8.9

基普·索恩 (Kip Thorne) / 2015 / 浙江人民出版社

书中还有基普他们和霍金关于“裸奇点”的打赌，我觉得很有意思就放上来了！

写在最后

当我在睡不着觉的夜里，宏大而又易碎、具有极强破坏性的宇宙给了我想象的空间

是虫洞的坍缩，和无法从视界逃逸的光线，是与我近在咫尺的更高维空间以及和那些在我生命中流动着、却又看不见的世界线，它们飘游着，一直飘到——当我把自己压缩到无限小的时候。