本片解读主要是进行按照时间线进行的内容分析。同时，利用科学知识解释影片中出现的物理现象（在这里，我将会整理并引用基普·索恩撰写的书——《星际穿越》幕后科学事实，有根据的推测和猜想——当中的科普知识以让大家科学无误地理解该片背后蕴藏的理论），因此，本篇学术性较高。但是如果认真阅读，不会出现理解不了的地方。当然，我也会用大量笔墨来解释故事情节的发展。所以，本篇解读适合：看过《星际穿越》但是不了解背后原理或者没有看懂故事情节；没有看过本片，但是对天体或者故事情节感兴趣的朋友们。 ps：凡是引用的句子或段落或图片，我都会在旁边表明页码。 本篇分为几个板块： 一.主人公介绍 二.内容概述三.内容详解 库珀：前NASA宇航员（影片中提到他只到过平流层），也是一名工程师，面对全球生态恶化，每天开始种植粮食。同时库珀也是个好父亲，重视教育，他有两个孩子----汤姆与墨菲，库珀常常会教授墨菲物理知识。（妻子已故） 一次在校谈话让他意识到世人眼中宇宙探索的荒唐可笑：在影片中库珀听到后脸色都变了:(这里就不放啦对此，库珀是这么描述自己的：“我们是探索者，是开拓者，而不是什么守护者”。 墨菲：在校老师和艾米莉亚布兰德教授（此后都称为布兰德，与之父亲老布兰德教授作下区分）都称她为极聪明的孩子。从小便开始学习摩斯密码，物理知识等（影片9：49展示了她在车内画的摩斯密码）。成年墨菲也协作老布兰德教授，解开了另一半引力方程。 老布兰德教授：现为NASA工作 布兰德博士：老布兰德教授的女儿NASA科研工作 多伊尔：NASA科研工作 多米利：NASA科研工作 枯萎病在全球肆虐，小麦秋葵等农作物相继灭绝，伴随沙城暴以及氧气供给不足等危机，人类生存与繁衍遭受重大考验。前NASA宇航员库珀与女儿墨菲在卧室偶然发现引力异常现象，根据其提供的坐标找到了美国国家航空航天局（NASA），了解老布兰德教授与前NASA成员其在秘密研究拯救人类计划。库珀与前NASA成员（艾米莉亚布兰德，罗米利，多伊尔）根据计划，通过虫洞进入另一个星系，探寻三个有可能适宜人类居住的行星，但结果不尽人意。最后库珀穿越自旋黑洞卡冈图亚的视界进入五维空间的超立方体，通过引力信号帮助墨菲完成老布兰德教授试图解开的引力方程的另一半，以此完成计划，将人类带入太空，提供住所，完成移民。 听起来是不是有点不可思议~，但接下来你将会了解到剧情是如何发展的以及为什么能够这样发展。该片在枯萎病肆虐全球（人类生存危在旦夕）这一设定来展开故事情节，以“为人类繁衍”这一目标作为电影发展走向。 那么全球化的枯萎病是否有科学依据呢 在基普的《星际穿越》中我归纳了一些植物学家，微生物病菌影响的专家认为的“可行但不是非常可能的答案” 1.依赖全球系统去完成粮食的种植与分配，包括水的分配... ---利德贝特 2.人类与病菌之间的战争从未停止... ---西蒙 3.全球变暖的影响下，地球的冰帽融化，可能会释放上个冰河时代以前就潜伏下来的致命病菌 4.紫外线透过大气层的臭氧空洞可能使繁盛的海藻发生突变，产生新的病原体。这些病原体可能会先“扫荡”大洋里的生物，然后跳到陆地上“扫荡”庄稼 ---迈耶罗维茨 包括对枯萎病类型的探讨：能够攻击绿叶体的病原体（迈耶罗维茨） p131，134 当然，枯萎病有有可能会引发连锁危机：“可呼吸氧气的生产与破坏”等等。p137 影片的6：25秒，是电影的一个经典场面：库珀开车带着孩子们在自己家的玉米地里追逐一架突入而来的无人飞机，无人机停泊后库珀说这架飞机“可能是在找什么信号”（在此推测是NASA发现了库珀家存在引力异常，因此派无人机前来探测）名场面：玉米地追逐之后，库珀与墨菲发现了明显的引力异常现象：（墨菲把它看作是幽灵干的 1.书自己从书架掉下（卧室） 2.沙尘落地的不均匀分布（基普称之为条形码式沙尘）（卧室） 3.向沙尘上仍硬币，硬币飞速射向地板 （卧室） 4.控制收割机的GPS系统失去控制 5.影片开头库珀在大气层直道上的控制系统受到干扰（31:43再次提到）库珀在“条形码式沙尘”上仍的银币 关于引力异常：引力异常和控制引力异常是极致的猜想基普在书中说到：“引力异常是一种特殊的引力现象”。 关于引力异常我在此先不做展开，因为这一词将会贯穿至影片结尾。在这里可以先简单地理解为它是潮汐力的改变所导致。随后，库珀从掉落几本书后的书架排列的空隙中发现是一串二进制密码，从中推导出一个坐标。坐标指向一个不知何处的位置由此，库珀与墨菲达到该地，意外发现是NASA基地，作为前NASA宇航员的库珀认出了老布兰德教授，结交了布兰德博士，罗米利，多伊尔等人。并知晓了老布兰德教授在50年前就开始探测引力异常现象,并开始解引力方程以及拯救人类的计划： 关于教授的引力方程： 引力方程是该片容易忽略的一个重点（并不是指要看懂，我也看不懂） 我们根据影片可以推测出教授在寻找引力异常的起因， “如果他可以找出控制引力异常的方法，就可以让美国宇航局将很多人迷离正在”死亡“的地球，把他们送到宇宙中的新家去。对于教授来说，理解和控制引力异常的关键是他在黑板上的一个方程” 。并且基普也推测出教授相信引力异常来源于超体（不是宇宙的一部分）的引力（“因为在我们的四维——三维空间加一维时间组成的四维时空——宇宙中，没有显而易见的来源能够使潮汐力（上文提到）突然改变”）。p256关于超体：（超体很有可能真的存在，因为在1984年发现了它能对科学界的测量结果产生影响 我们可以想象我们的宇宙是一个二维平面的宇宙膜，它的外面是一个三维空间（立方体）并弯曲与这个三维空间中，我们把这个三维空间称为超体。但真实情况是，我们的宇宙有三个空间维度，那么现实中的超体拥有四个空间维度甚至更多有可能达到九个空间维度（影片中只设置了四个空间维度，因此影片的超体总共有五个维度：三个与我们宇宙膜一样的三个空间维度，一个与我们宇宙膜共享的时间维度以及自身的膜外维度）如果不理解，只需要知道片中的宇宙存在并弯曲于一个五维的超体中。虽然影片没有直接提到超体这个概念，但会帮助后续的理解。图片是从基普·索恩《星际穿越》中截取，文字是摘录了基普·索恩的图片介绍p41 回到影片中，老布兰德教授希望可以拉拢库珀加入拯救计划，（注意教授和库珀很早就认识） 这里的“他们”就是墨菲眼中的“幽灵”，在卧室内“制造”了引力异常，为库珀提供了NASA的二进制坐标。我们也可以通过思考知道“他们”有可能来自于超体（因为引力异常来源于超体的引力），称之为“超体生物”。（来自科学界的对超体生物的解释：生活在超体中的生物，通常认为他们是具有超体性质的物质组成）接下来，教授以及团队们向库珀展现了他们探测到的最为显著的异常现象: 该时空畸变出现于土星附近——为四十八年前出现的虫洞。 虫洞：截取基普索恩的书中的福拉姆虫洞（最上图是从三维超体中观察的虫洞）p154 爱因斯坦广义相对论方程的一个解可以描述虫洞。该福拉姆虫洞描述的是其中唯一一个严格球对称并且其中不含任何引力物质的虫洞。 最上图由于便于理解，依然将宇宙的三维空间减少了一维。我们能够对照最上图来模拟一下虫洞是如何呈现的：平直的宇宙（膜）上的一端(A点)向着超体弯曲（向着超体推了出去），形成一个“小锥体，在将我们的宇宙（二维）绕着超体折叠起来，在锥体的正下方（B点）开个小洞，与锥体粘合，这样就形成了一个形成了具有空间弯曲效应的虫洞。（真实情况是，这里除了空间上的弯曲，也有时间上的弯曲，所以应该说是时空弯曲效应的虫洞，但是时间弯曲我们留有以后再讲）p163 由于图片中的宇宙比我们的宇宙少一个维度，所以我们就得想象自己也是二维生物，并且只能在图中所示的曲面上或是二维的虫洞壁上行动。那么这时A点到B点有两条路径，较短的是沿着虫洞的壁运动；而较长的路径是沿着弯曲的二维曲面，也就是现在假象的宇宙。p154 当然我们的宇宙实际上是三维的，（最上图）表现虫洞入口曲率变化的同心圆（因为图中展现的是二维宇宙下的虫洞），在现实宇宙中其实是一系列嵌套在一起的同心球壳（最下图）（因为我们的宇宙在二维空间上增加了一维空间，因此虫洞的同心圆变成同心球） p154 从教授的话中，我们得知虫洞通向的另一个星系（假设土星附近为上图A点，那么另一个星系为B点）。库珀说“虫洞不是一个可以自然发生的物理现象。”但是影片中就是这么发生了，还是个可穿行虫洞，并且团队认为是由“他们”放在那里的。即便物理定律允许可穿行虫洞的存在，但在真实的宇宙中也是非常不可能的...因为我们没有看到宇宙中的任何天体在“他们”变老的时候变成虫洞。相反地，天文学家们看到许多大质量恒星在耗尽核燃料是塌缩成了黑洞。” p161有一种产生自然虫洞地机制就是宇宙大爆炸创世，但可能性极小... 我认为，一个超级发达的文明是创造出稳定的可穿行虫洞的唯一希望，但是要面对太多困难，所以我依然保持悲观态度...（在影片中，虫洞被认为是由极度发达的文明制造出来的）在一个没有可穿行虫洞的空间中制造可穿行虫洞的可行途径是：把它从量子泡沫（如果量子泡沫存在的话）中提取出来，放大到人类尺寸，甚至更大，然后向虫洞中添加奇异物质以保持这个虫洞的连通... p162，163 回归正片：由曼恩博士带领的团队在十年前通过虫洞前往十二个世界，并对其进行评估。结果是最后有一个星系中有三个可能适宜居住的星球。他们分别是：米勒星球，曼恩星球，爱德蒙斯星球。 现在让我我们梳理一下以上几个信息： 1.教授与团队在50年前发现了引力异常现象，便希望通过了解和控制引力（解出引力方程的方式）来寻找拯救人类的可能性 2.虫洞的发现 3.十年前十二个人穿过虫洞寻找十二个世界，三人存活（因为寻找到了可能适宜星球，并且在同一个星系里）并发射数据与求救信号。 至此，老布兰德教授提出的（拯救）A计划：将整个宇航局建成一个可以在太空中供人类生存的巨大空间站，并把这个空间站将地球人类送到宇宙中的新家中去，（从地球升空）这就需要找出控制引力的方法（教授正在解的引力方程），但最后人类是否还是需要前往适宜星球这一点还有待存疑，因为影片中没有提到。这里我将片中的对话顺序改变了一下 但是并不能保证这个引力方程推论的成功性（后面还会具体讲到），因此也提出了B计划B计划：放弃地球人类，携带受精卵前往适宜星球，保证人类能够继续繁衍。库珀被告知需要他的帮助（因为库珀在团队中是唯一一个有飞行经验的人）前往三个有传来数据信息的星球（上文提到的三个），寻找哪一个星球适宜居住，同时教授劝告他“为我们找个新家。等你回来的时候，我应该已经解决了引力的问题，我向你保证。”但是事实真会如此吗（这里我用了 会 而不是 是）库珀当然同意了，从他的自我评价中能够推测他是有使命感的。 库珀走前，墨菲非常不同意：墨菲通过卧室的引力异常现象破译出的单词“stay”，想强力挽留爸爸库珀送给墨菲一块表 库珀走前的泪点:(从这里开始，我们第一次接触到“时间”这一概念，它将会贯穿整部影片，我们可以记住“时间会变化”，之后在详细展开，因为涉及的内容很多，怕大家忘记。接下来是库珀忍痛告别女儿，与布兰德，罗米利和多伊尔搭乘宇宙飞船离开的画面（是一场从十开始倒数的开车远去的画面）其实电影的细节有很多，这里不多讲了。库珀开车远去，没有等到出门说再见的墨菲接下来我们就进入正片啦 致大概括一下在离开地球后——穿越虫洞前，库珀一行人主要所做的事： 1.与空间站“永恒号”对接（四个发动机舱，四个永久性隔舱，生活区，加士舱，低温室—存放大量 受精卵，医学实验室和四个登陆舱，当然影片中没有提到） 2.八个月到达火星 3.通过引力弹弓效应加速，十四个月到土星 关于引力弹弓效应：（这在电影中没有表现如何操纵引力弹弓效应，只出现在人物的对话中）引力弹弓效应中，通过引力帮助航天器移动的东西被称作“引力弹弓”（行星，中子星，黑洞等），飞行器可以通过获得这些弹弓提供的引力来获取想要的偏转方向和速度变化（加速或减速） （目前人类已经做到了利用引力弹弓进行了弹射，例如“卡西尼“号） 准备“永恒号”对接 寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟 从地球发出的家人的录制视频，墨菲拒绝参与录制。经过土星后，库珀一行人准备穿越虫洞从“永恒号”角度看向的虫洞（球体状） 多米利在穿越虫洞前向库珀讲述了虫洞为何看起来像球体 当然，如果认真读过之前关于虫洞的小小科普，那么接下来的一段话不难理解了 理解起来是不是很简单呢~ 不过我们仔细观察一下往上数的第三张图（球体状虫洞），我们就会发现在虫洞附近的天空都被扭曲了，这是由于空间弯曲的原因（就像虫洞“门口”的A点或B点所在的宇宙膜——我们的宇宙，朝着超体的方向被推了出去，就像多米利的笔尖穿透的模拟）,这种现象被称为引力透镜效应 引力透镜：“根据广义相对论，就是当背景光源发出的光在引力场（比如星系、星系团及黑洞）附近经过时，光线会像透镜一样发生弯曲。光线弯曲的程度主要取决于引力场的强弱。”影片中虫洞的引力被诺兰设定成具有一个适度的吸引力：“引力足够强，从而可以维持永恒号可以围绕虫洞飞行；另一方面，引力足够弱，以保证永恒号被一般的火箭推进器减速后，能稳定、缓慢地进入虫洞。”而透镜宽度（即产生强引力透镜的区域宽度，决定了来自虫洞背后的光被虫洞的引力透镜效应影响的强度），虫洞半径，虫洞长度都会影响虫洞的形态。其中，虫洞的长短决定了虫洞穿越的景象。(影片中，基普为诺兰呈现了不同虫洞方程下的虫洞的外观，诺兰选取了中等透镜宽度，长度极短的虫洞，然而这样一来，虫洞的穿越过程就会很短，没有什么新奇的视觉效果，因此只能被迫放弃基普的虫洞方程，“寻找一个以更加抽象的方式演绎虫洞的内部之旅）。p167，168，169，175虫洞方程通过程序计算机展现了真实的虫洞之旅 穿越虫洞时，布兰德博士接触到了“超体生物”（记住这个地方） 通过之前的科普，我们知道了虫洞的空间弯曲，那么时间弯曲（我们会在下一部分展开）成功穿越虫洞后，库珀一行人来到了目标星系（该星系有已知的米勒星球，曼恩星球，爱德蒙斯星球以及黑洞卡冈图亚) 接下来他们探讨了米勒星球的大致方位：（还记得库珀走前的那块表吗“或是接近黑洞的时候，我的时间会发生变化，会比平常慢很多。”）为了理解这个地方，我们需要重点探讨作为影片最大幕后——黑洞卡冈图亚。 “首先，请记住一个古怪的事实：黑洞就是由弯曲的空间和弯曲的时间构成的，除此无他。” 如果你第一次听说黑洞，那你可能首先想到它的引力，而不是它弯曲的时空。 【1】黑洞弯曲的空间：基普·索恩在所著《星际穿越》（幕后科学）中所画的草图p58 首先，我们都知道了虫洞从我们的宇宙膜向外一直延伸到超体中，黑洞也是如此。 “黑洞终止于这个叫“奇点”的尖点。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，潮汐力无限强大，任何已知物体都会被拉伸和挤压到无法存在。”p50，p57其中潮汐力：当引力源对物体产生力的作用，由于物体上各点到引力源的距离不等，所以收到的引力大小不同，从而产生引力差，对物体产生拉伸效果，这种引力差就是潮汐力。p54 ”然而，黑洞的空间弯曲并不是因为奇点，而是由引起空间弯曲的巨大能量产生的（完全由弯曲自身造成）“p58 【2】黑洞弯曲的时间：基普手绘草图p59视界：黑洞的表面（最外边界）。是相对论中的时空界线，视界中的任何事物都无法对视界外的观察者产生影响。p28 越靠近视界，时间流逝将变得越慢。p59 在视界处，时间流逝将停滞。根据爱因斯坦的时间弯曲理论，处于视界处感受到的引力拉伸将趋于无穷大。 p59爱因斯坦的时间弯曲理论：（爱因斯坦在理解引力起源时，意识到时间被类似于地球或黑洞这些质量很重的物体弯曲了，提出了“时间弯曲理论”，可以表述为：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）p43如何理解这句话？我们可以拿地球距离：时间被地球这种质量很重的物体弯曲了，地球表面的时间流逝比地球表面的上空流逝慢（1976年，罗伯特·维索特通过实验发现了地面比起10000千米高空要慢0.00003秒/天），引力将我们拉到了地球表面。 在视界内，时间在那里将被极度弯曲：时间将向下流逝，指向奇点。事实上，时间之所以向下流逝，正是因为没有东西能离开黑洞。所有东西都被无可避免地拉向未来。在黑洞内部，未来指向奇点，远离视界，因此，一切都被无可避免地拉向下方，无法离开。 同时，处于视界内的物体（包括图中的信号）都被困在了黑洞中。 p60那么，米勒星球靠近黑洞视界多少呢（这取决导演诺兰在剧情中想要的时间流逝多慢了） 在回答这个问题之前，我们先来了解卡冈图亚需要具备什么条件才能使得这个时间差有出现的可能行。 ”我发现，如果米勒星球在不落入黑洞卡冈图亚的情况下尽可能地靠近它，并且旋转地足够快，那么诺兰所需要的“天上一时，地上七年”是可能实现的。但是，卡冈图亚的自旋速率（有存在无自旋黑洞与自旋黑洞）一的定要极快。“p73这里卡冈图亚的自旋速率比黑洞能达到最大自旋速率慢大约100万亿分之一秒。p73 因此，我们能够知道卡冈图亚是个自旋黑洞。 但是还有一个问题：由于米勒星球需要距离卡冈图亚很近，但是黑洞具有很强的潮汐力，所以需要加大卡冈图亚的质量至少为1亿倍太阳质量去减弱潮汐力（质量越大，周长越大，黑洞施加在星球不同部分的力就越均匀，潮汐力也就越弱p72）。这样一来就能够保证米勒星球近乎极限地靠近卡冈图亚，位于被潮汐力撕裂的临界点。从超体中看到的卡冈图亚周围弯曲空间以及米勒星球轨道p193 从图中，我们就能发现米勒星球距视界离得很近。也因此，米勒星球具有一些性质： 1.必须总是保持同一个面指向黑洞（米勒星球在周长为10亿千米，根据爱因斯坦的理论，公转与自转速率是一样的，都是10圈每秒，在卡冈图亚快速自转所产生的回旋空间下进行） 2.受到卡冈图亚的巨大潮汐力。 3.时间流逝变慢。（一小时等于地球七年） p196 ,195 ......所以，如果接近米勒星球的运行轨道，库珀一行人将受到无法弥补的时间差。因此，他们提出相应的对策：库珀，布兰德，多伊尔驾驶”巡逻者”号前往米勒星球，多米利留在“永恒”号我们知道了库珀他们前往米勒星球的运行轨迹，但是事实真的这么简单吗: 在黑洞卡冈图亚附近驾驶飞船十分困难，因为黑洞的转速非常快，相应的，引力就非常大。行星，恒星或者飞船必须有足够大的离心力才能与卡冈图亚的巨大引力相抗争（因此米勒星球的自转速率非常大，而在卡冈图亚的空间回旋下，不会被自生的巨大离心力肢解，事实上米勒星球的自转速率和它附近的空间回旋速率完全一致的话，那么它是不会感受到任何离心力的）p81，p197 这就意味着，飞船必须以极快的速度航行。事实上，这一速度接近光速。按照“我”对电影的科学解读，“永恒”号应该停泊在5倍卡冈图亚半径的轨道上，这里的轨道速度是光速的1/3，即c/3（c代表光速）。此时，船员们需要抵达米勒星球，那里的轨道速度是0.55c。p81按照“我”的理解，为了从停泊轨道抵达米勒星球，“巡逻者”号必须将飞船的前进速度从c/3大幅降低。这样，卡冈图亚的引力就可以将它拉向下方。当它落到米勒星球附近，它必须从下落状态转变为前进状态。这时，飞船从加速下落中获得了巨大速度，因此，它需要降低大约c/4的速度才能够变成米勒星球的轨道速度，即0.55c，并降落至其上。p82p82 库珀为了产生这样巨大的速度变化,那么可以使用引力弹弓效应。（就像上文在前往土星时，火星充当了引力弹弓,获取巨大速度）。 还记得多米利在提到黑洞引力时，库珀说道“看，我可以利用那颗中子星的引力抵消黑洞的引力。”这里的中子星可以充当一个引力弹弓来达到c/3的速度改变。中子星的引力弹弓效应帮助“巡逻者’号在米勒星球上平稳降落。p85了解了”巡逻者‘号是如何前往米勒星球的，让我们来看他们飞行途中多米利提到的一句重要的话。 如何理解这句话： 量子定律是一切宇宙的解。从根本上来说，我们的宇宙建立在量子理论基础之上。p269我们都知道奇点位于黑洞的中心（上文提到），而量子引力理论，将在奇点处完全绽放。如果我们能够理解奇点，我们将会明白量子引力理论。奇点是破解量子引力理论的罗塞塔石碑。p273如果老布兰德教授能够发现超体空间和我们的宇宙膜的量子引力理论（但是据推测，教授是知道这一点的，他还知道自己在哪里获得量子引力理论的知识，那就是奇点内部），那么忽略掉这些理论的扰动，就可以推导出方程的精确形式。这种精确的方程就能告诉他引力异常的起源，还有如何控制这种异常——如何利用它们将殖民飞船送出地球。p272 所以老布兰德教授的方程事实上是非量子化的物理定律。但是在未推导出正确的定律，这个方程必须有精确的、正确的数学形式。但是教授并不知道正确的形式，只能用猜想进行导入尝试，试图推出方程正确的解，从而认识与控制引力异常。p256，266“巡逻者”号看向的米勒星球与卡冈雅图 黑洞外的明亮光圈是吸积盘：恒星偶尔会来到离类星体的黑洞非常近的地方。此时，黑洞的潮汐力会撕裂恒星。被撕裂恒星的气体很多被黑洞捕获，形成了吸积盘。吸积盘可以像恒星一样照亮附近的天体（米勒星球，曼恩星球，爱德蒙斯星球...)一个典型的吸积盘极其喷流（从回旋空间中提取能量）会产生辐射：X射线，伽玛射线，射电辐射和可见光。这些辐射会将人烤死。为了避免这一伤害，诺兰赋予了卡冈图亚一个极度没有活力的吸积盘。p117 如果没有引力透镜效应（提过），吸积盘就会像上图一样 由于引力透镜效应以及卡冈图亚的自旋，形成了影片中的效果。 米勒星球此时，“巡逻者”号已到达米勒星球。接下来，他们将去寻找米勒留下的样品资料带回空间站研究。由于时间流逝缓慢，所以分秒必争。布兰德找到了样品数据，但身后已是1.2千米的巨浪。 这是由于卡冈图亚的巨大潮汐力影响下出现摆动的行星搅动海洋的结果或是海啸。不幸的是，“巡逻者”号被巨浪拍击，库珀一行人也失去了一名队友——多伊尔。在下一个巨浪来之前，他们必须将飞船的进水排出，这也意味着他们面对的时间流逝比预期要多得多。以下是他们在等待排水时的交流，我提取了两段对话。1）2）最重要的一段：第二部分我省略了引入这个话题的内容 图中提到的引力交流是通过引力波信号探测装置接收到引力波信号。（虫洞的发现） 而图中的最后一句话是一个伏笔，之后会再次提到。排尽水后，库珀和布兰德离开了米勒星球，回到“永恒”号。与多米利会合。以下是库珀接收来自家人的23年的视频内容：（省略了汤姆的视频）图中为墨菲和库珀 从这里开始了双线剧情，但镜头切换的两边并不一定是一个时间点发生的。墨菲参与老布兰德教授的方程求解据我推测...教授与墨菲一直在尝试，不断迭代：他们给出一个猜想，计算结果，放弃这个猜想，然后尝试下一个。一个猜想接着另一个，接着另一个，接着另一个...直到他们筋疲力竭。第二天，他们又重新开始。p66回到“永恒”号中，库珀，布兰德以及多米利在剩下的曼恩星球以及爱德蒙斯星球中做出下一个选择目标。布兰德相信她的已故恋人所在星球是适宜生存的然而，布兰德在此处所言“意外时进化的第一块积木...它吞噬了小行星，彗星和其他一切可能性。”存在一点问题。这是整部电影中少有的一个由角色犯下的科学错误。克里斯托弗·诺兰早知道布兰德的论证是错误的，但他选择保留剧本草稿中的这一段话。毕竟，科学家的判断力也绝非完美。（上面提过，如果天体有足够的离心力能够摆脱卡冈图亚的引力）p124最后，他们决定前往曼恩星球，因为“在那个星球上，正在给我们发出非常明确的信息。”（尽管布兰德认为爱德蒙斯的数据更可靠。另外，布兰德是爱德蒙斯的恋人，她也想跟着感觉走）这里我第一次将影片中有关“爱”这个主题放出来（实际上影片中有许多暗示了），是因为我认为这里是一个重要的伏笔。在前往曼恩星球前，我们来了解一下前往曼恩星球的旅程轨迹： 多伊尔在此前说过到曼恩星球的行程需要几个月时间。由此，我推测当“永恒”号达到曼恩星球时，离奇点，也就是离卡冈图亚已经很远了。根据之后的剧情，我们能够推测出曼恩星球的运行轨道p209p77曼恩星球就像我们太阳系里哈雷彗星的轨道一样，行星掠过黑洞附近然后又飞离很远的位置，再返回黑洞附近，之后再走。但实际上，（与图中显示的有点不同的是）行星在每次或每两次掠过黑洞时，黑洞附近的空间回旋会使行星轨道发生进动，从而让这一次和下一次飞出轨道相比有很大的角度差。p210 “永恒”号飞往曼恩星球的旅程，开始于卡冈图亚附近，结束于离黑洞很远的地方(几乎不受到的时间弯曲的影响）。根据“我”对电影的科学解释中，这个行程需要两次引力弹弓效应发挥作用——开始一次，结束一次。p211达到曼恩星球：在曼恩星球上空，“巡逻者”号飞船擦着一片“冰云”的边缘想象这些云其实是大块的固体二氧化碳——干冰。然后，当行星飞向吸积盘时，开始被加热。当温度升高后，干冰开始升华、蒸发，所以这些云可能是干冰和蒸汽的混合物，也许大部分都是蒸汽p212休眠中的曼恩被“叫醒”，并向他们介绍了星球状况：曼恩所言听起来似乎是个好消息。 这时，从空间站传来一条消息，是墨菲从地球传来的一条视频。墨菲告知他们老布兰德教授逝去的消息以及planA是一场骗局。为何是一场骗局？让我们回到之前老布兰德教授临终前告诉墨菲的一段话。这里教授暗示了墨菲他从一开始就知道他们的引力方程的某个地方是错误的（也就是planA的不可行性——无法理解引力异常从而将地球上的人们带离地球），并且上千个受精卵已经被库珀他们带离（planB)。但是事实上，库珀一行人并不知道planA无法实现，直到墨菲和曼恩告诉了他们： 就像上文提到“量子引力理论，将在奇点处完全绽放”。 如果我们能够在黑洞外面找到或者制造一个奇点，而且它是一个没有藏在黑洞视界里的奇点——裸奇点。那样的话，教授的任务将会简单许多：他可以在自己位于美国宇航局的实验室中，从一个裸奇点中提取关键的量子数据。当然，教授深知自己无法从奇点处得到答案。得知这个消息后，库珀很崩溃。墨菲也意识到布兰德的引力方程的解并没有错，他只得到了一半的答案，另一半需要去黑洞里找寻。当她被提问解决对策时，她说：而库珀这边时这样提出解决对策的：多米利向库珀提出 我们知道了什么时奇点，何为温和的奇点呢？黑洞的中心有可能有一个奇点——BKL奇点。它是混沌无序的，具有高度的毁灭性。这些以及其混沌的模式都是由爱因斯坦的相对论物理定律描述的，也正是3位苏联科学家B，K和L所预言的。BKL奇点在爱因斯坦的相对论物理定律下当然是允许的。但我们并没有100%的把握“它确实存在”。p279 1991年，第二个奇点被发现。随着黑洞慢慢变老，这个奇点也在渐渐长大——是由黑洞里时间极端变慢所导致的。产生的原因是由于，假设在你进入黑洞后，在你之后还会有许多东西掉进去（气体，尘埃，光，引力波...)，这些东西就像全部堆积在一个薄片上，并以（接近）光速朝你落下，产生的潮汐力会增长到无穷大，形成一个下落奇点(质量暴涨奇点），但它们只会让你产生有限的形变（原因不展开），所以你有可能还活着，也因此“温和”。p280，281 随后，在2012年末，外飞奇点被发现。与下落奇点类似，但是由你之前掉进黑洞的物质（气体，尘埃，光，引力波等）组合。那些东西很小一部分被黑洞弯曲的时空反弹，然后向你飞来。p282p282接着，库珀想要让曼恩带他前往探测点，来建立安全基地。帮助做完一切妥善措施后(开启B计划），计划做好返航路线，回家见自己的孩子。然而，正当库珀与曼恩在观察周围环境时，曼恩博士将他推下下坡。曼恩告诉库珀关于这个星球的数据都是编造的，只为有人前来救他，然后他独自逃之夭夭。但是库珀的返航计划打乱了他（原本的计划）。多米利以及他所在的空间站被曼恩设定的自毁系统炸毁了。布兰德前来救援倒下的库珀。而后，曼恩驾驶“徘徊”者前往“永恒”号准备对接（库珀和布兰德紧随其后），来掌控空间站。一旦成功，库珀和布兰德会“飘渺”于无尽的宇宙中。庆幸的是，没有完全对接成功，曼恩便打开了舱门，气密舱失去压力...库珀和布兰德的飞船以及远处的“永恒”号“永恒”号收到冲击而高速旋转着（同时也进入了平流层）。库珀要求“塔斯”（机器人）分析其旋转情况，在对接时保持旋转一致以达到相对静止的状态（这一步骤非常困难，人类有可能会因此昏厥），完成对接。非常紧张的对接过程紧接着，他们面临着另一个问题：为何？在我的解释，曼恩星球沿着一个高度拉长的轨道运动（见上文)。当“永恒”号到达曼恩星球的时候，它离卡冈图亚很远，但是正在向内运动。当“永恒”号的爆炸发生时，这个星球已经很接近黑洞了。p287爆炸之后，库珀救出了“永恒”号，并将它向上拉起，以使之远离曼恩星球。在我的理解中，他将“永恒”号拉到了相当高的高度，以至于卡冈图亚的巨大潮汐力能将它撬离星球，把它送到一个与曼恩星球的轨道相独立的轨道上去。p287离心力致使曼恩星球向外飞行，向它的下一次遥远旅行进发（上文提到的曼恩星球的轨道），而“永恒”号则向着临界轨道运行。p287并且库珀告诉布兰德他们的燃料已经不够飞回地球了，对此他们想出了解决方案。我们了解到库珀准备将他们带到临界轨道，然后通过引力弹弓效应射向爱德蒙斯星球。 什么是临界轨道：p288“永恒”号的轨迹在类似火山表面上。此表面代表着引力能和离心能 类比一下：从曼恩星球被撬离之后，“永恒”号像一块小小的大理石块，在花岗岩表面自由滚动。当它向内朝着壕沟滚动的时候，由于表面向下倾斜，小石块的滚动速度增加。然后，小石块沿着“火山”的一侧向上滚动，速度减慢，直至达到“火山”的边缘，然后保留一点儿剩余的圆周运动，在向内落入火山和向外落回壕沟之间维持着一种精妙的，不稳定的平衡。p288，289 火山的内部表示黑洞卡冈图亚。火山的边缘则代表着临界轨道。临界轨道：在理想情况下，“永恒“号会以不变的速度沿着边缘一圈圈地旋转。此时，它会受到向内的引力拉力，以及向外的由飞船做快速圆周运动所产生的离心力。因为”永恒"号既不向内运动，也不向外运动，所以它处于平稳状态（两种力的大小必定完全一样）。但是，这种平衡很不稳定，很容易被拉入卡冈图亚视界（引力战胜离心力）或者逃离卡冈图亚束缚（离心力战胜引力）。“永恒”号前往临界轨道： 在我对电影的科学解释中，火山的边缘非常狭窄，因此边缘处的临界轨道极不稳定。即使是导航中的微小误差也会使“永恒”号朝着卡冈图亚快速掉落（影片中，导航系统已经被彻底毁掉了），或者急速远离卡冈图亚。p292 误差是不可避免的，因此“永恒”号的航线必须不断被校正。但最后“永恒”号还是不可避免地掉到了火山地内边缘深处，因此“永恒”号必须倾尽全力驶回临界轨道（在影片中被理解为——“永恒”号就是掉落地太靠近卡冈图亚了）。p292，293对此，库珀提出地解决方案（塔斯和库珀的弹出——为“永恒”号提供一点推动力以进入临界轨道） “登录1号”——由塔斯驾驶以及“巡逻者2号——由库珀驾驶，在连接着”永恒“号的时候点燃他们的火箭，往回推动”永恒“号，使它逃离卡冈图亚的引力束缚。然后，为了得到最后一点可能的推动力，螺栓爆炸将”永恒“号推理”登陆1号“和”巡逻者2号”。带着塔斯和库珀，朝向卡冈图亚急速坠落，而“永恒”号（带着布兰德）将有可能回到临界轨道，朝向爱德蒙斯星球进发。（这一过程花费了51年） 除此之外，库珀这样做的目的当然还可以进入卡冈图亚内部，他希望自己和塔斯能够从卡冈图亚内部的奇点了解量子引力理论（温和的奇点），并且能够通过某种方式把这些定律传回地球。这是他拯救全人类的最后一线希望。p295这是库珀在穿越视界时向“永恒”号上的布兰德传达信息 但是要注意的是这里的信息收发并不是“对等”的： 按照爱因斯坦的相对论物理定律，相对于她的时间，她所看到的“巡逻者”号的时间必定会变慢，直至凝固。这会导致：库珀在他的时标下每隔一秒钟所传递给布兰德的信息片段，在布兰德看来，达到的时间间隔会变得越来越长。几个小时后，布兰德收到了来自库珀的最后一段信息。这段信息是在库珀进入视界前发出的。p299 另一方面，库珀能够持续接收布兰德的信号。相反，穿过视界后，库珀发出的信号却无法达到布兰德。（视界之内时间流动向下的，这个时间流会拖着库珀以及他发出的信号一起向下，远离视界。p299，298 这些烟雾/星际尘埃通过反射来自上方的吸积盘的光线，库珀能够看到它们。库珀也能追上比他下降速度慢东西（白色碎片装上“巡逻者”号上被弹开）。地球上，墨菲在家的卧室中整理东西准备回基地：省略了之前和哥哥汤姆的不合和争吵飞船对库珀发出警告 库珀弹出后，在库珀的视角看向的“巡逻者”号被潮汐力撕裂 这时，库珀进入了一个超立方体 还记得我们之前讲过的下落奇点和外飞奇点吗 在“巡逻者”之下是一个外飞奇点，由很早之前掉入黑洞的物质构成，又被向上反弹，朝“巡逻者”号飞来。p300 在“巡逻者”之上是一个下落奇点。由库珀之后的掉落物质构成，朝库珀落下。p300 “巡逻者”号被夹在这两个奇点之间。不可避免地，他将被其中一个击中。 如果他被“下落奇点”击中并存活下来，那么他将去到距离我们很久远的未来；外飞奇点则相反。在影片中，库珀被外飞奇点击中，在这个奇点边缘，超立方体已就位，等待着库珀（根据假设，超立方体是被超体生物放在那里的，超体生物之前提过）。p301展示了库珀被位于外飞奇点边缘的超立方体救起。此图画于两维空间中。p304 立方体：如果我们把一个正方形沿着垂直于它的方向移动，就会得到一个立方体。立方体有六个表面：它们都是平面。立方体有三个空间维度，而它的表面会减少一个维度，为二维。 超立方体：如果我们把一个立方体沿着垂直于它的方向移动，就会得到一个超立方体。超立方体有八个表面：它们都是立方体。超立方体有四个空间维度，而它的表面会减少一个维度，为三维。p308库珀在超立方体中 在对影片的理解中，超立方体由外飞奇点上升至超体空间（mentioned）。作为与超体空间维度（四维）一样的物体，超立方体能够自由地存在于超体空间中。但是库珀是由原子构成的，原子是由电力和核力结合而成，这些都只能存在于三维空间中。因为这一限制，所以他只能位于超立方体的三维表面之中。影片中，库珀存在于一个超立方体的三维表面中的一个大厅 此处是库珀从背后的书架中看到了家里的卧室以及幼年墨菲 墨菲不是看到了库珀，而是看向了掉落书的书架（与开头提到的引力异常照应）这一点是如何做到的，为什么能从超立方体中和过去的墨菲“互动”呢。 这就要进一步认识这个超立方体和我们宇宙膜外的超体： 如果超体真的存在，那么它的空间必定是弯曲的（原因不展开），并且这一高维空间会经受反德西塔（AdS）弯曲（也许是由“超体场中的量子涨落”引起的）。假设你是一个微生物，居住在某个超立方体的一个表面上。在你的超立方体中，你离开我们的宇宙膜，垂直地穿出（如下图）。并且，在你离开宇宙膜时，有一个距离你1000米的小伙伴。尽管你们都垂直于我们的宇宙膜，笔直地向外运动，但你们之间地距离会因为空间的AdS弯曲而急剧缩减。p239p240 超体中AdS弯曲 所以我们可以知道库珀看见墨菲的原因：卡冈图亚处在可观测宇宙中的遥远地带，距离地球大约100亿光年。超立方体中的库珀从卡冈图亚的中心向上，穿过AdS层进入超体。在那里，他到地球的距离是100亿光年除以1000万亿，大约等于从太阳到地球的距离（1个天文单位）。然后，库珀在超体中平行于我们的宇宙膜走个1个天文单位的距离，就到达地球见到了墨菲。p242 由于超立方体与空间维度数（四维）一样，超立方体能够自由地存在于超体中，运送存在于其三维表面的三维库珀穿过超体空间。在我的理解中，超立方体都能通过超体空间快速地载着库珀穿越宇宙，将他送回地球（这次旅程是非常快的）。p307，308 为何是幼年墨菲：因为击中库珀的是一个外飞奇点（由库珀之前掉落进黑洞物质组成，包括时间） 停靠在墨菲书房前是如何实现的？p309超立方体停靠在墨菲卧室的旁边（这里一个空间维度被压缩了） 为了抵达墨菲的卧室，超立方体必须穿透包裹我们的宇宙膜的AdS层。超立方体的背向表面与墨菲的卧室重合。背向表面是超立方体的一个三维横截面，位于墨菲的卧室中。因此墨菲卧室中的一切，包括墨菲本人，都位于超立方体的背向表面之上。 图中的路径1，路径2是墨菲房间的光束传播路径，通过路径2，库珀能够看到墨菲的影像。 由于上图压缩了一个维度，只能在背向表面上看到卧室以及墨菲。当我们还原一个维度（图中的立方体变为超立方体，也就是影片中的），我们可以看到实际情况要更加复杂：库珀在一个大厅中可以在六个方位（上下，左右，前后）看到的卧室：这是库珀在大厅中朝另一个方向看到的卧室 现在，让我们把压缩的维度恢复出来：p310代表了库珀的图标能够透过超立方体他所在表面的六面墙壁看到墨菲卧室的内部。 图中，库珀透过他所在的大厅右边墙壁向外看时，他看到了墨菲卧室内景（右侧白色光线）。库珀透过他所在大厅的左边墙壁时，他看到了墨菲卧室内部（左侧白色光线）。以此类推...p310 于是，他所在的大厅呈现了六个一样的卧室（只是他看到的角度不同）。但其实，这里只有一间卧室，虽然对库珀来说看似有六间。与上面的图片一样 除此之外，我们还能够发现这里的卧室扩展出来的两个延伸体。这些延伸体相交的地方都有个卧室。延伸体无限扩展，在它们相交的地方似乎创造出了似乎无限多的卧室和大厅的网络。p312，313此时，库珀想要告诉幼年的墨菲让那时的他不要离开。这里，墨菲通过莫斯密码破解出了“STAY"（就是影片刚开始的那部分）。库珀最后并没有留下。 至于为什么库珀可以给过去的墨菲传递信息： 即使对于我们来说，库珀是在逆时间旅行，但是他并没有进入我们的宇宙膜世界，也不能传递光给她。但是引力信号可以沿时间逆行：("直观"的来说）卧室里的每一个物体都有自己的延伸体。物理学家们称这种延伸体的变化为物体的“世界管”。我们称每个物质粒子（组成物体）的延伸体为粒子的“世界线”。物体的世界管就是组成这种物体的所有粒子的世界线的集合。在电影里，你所看到的沿着延伸体流动的细线就是墨菲卧室里物质粒子的世界线。因此，库珀可以通过猛推（物体）的世界观，创造一个引力信号（作用于卧室中物体的世界管上)。p320，322 因此，我们在这里也可以了解了影片一开始的引力异常的原因。（科学地来讲是正在穿过我们的宇宙膜的”超体场“引起潮汐力的变化。）此时，墨菲在自己的卧室思索着过去的“幽灵”（她收拾东西时看到了小时候被掉落的书撞碎的玩具，重新推理了之前的摩斯密码）只提取了大致片段在超立方体中的库珀意识到可以告诉成年墨菲奇点的信息。库珀穿梭于超立方体中找寻成年墨菲 这是如何做到的？ 塔斯对库珀说：“你已经看到，时间在这里代表着一个物理存在的维度”（之前在讨论影片中的超体-五维空间时谈过）p314从所有卧室扩展出的延伸体，时间沿着他们流动 对于蓝色延伸体来说，时间沿着蓝色箭头所示的方向流动。对于绿色延伸体来说，时间沿着绿色箭头所示的方向流动...不同卧室之间的时间并不同步。比如说，从一个卧室到下一个卧室需要一秒钟，那么所有的卧室都是从所在延伸体中的第一个卧室开始移动形成的未来，时间差别以秒计。（图中的9号卧室比2号卧室领先1秒钟，卧室7比卧室2领先1秒钟，而卧室8比卧室2领先3秒钟） 在影片中，库珀在复杂的超立方体中沿着对角线上线移动。就如之前布兰德所说的“对他们来说，时间也许只是另一个物理存在的维度。对他们来说，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。”库珀在这里也是这么做的。库珀想到可以用送给墨菲的那块表来传递奇点信息。库珀拨动的秒针的世界管 墨菲完成引力方程的另一半 将完成planA库珀完成了信息传递后，超立方体将关闭。在此之前，库珀搭乘着超立方体，在虫洞遇到了过去的”永恒“号，穿过超体，并伸出手，与“永恒”号船员和自己接触。此时库珀视角 此前，还处于虫洞中的布兰德视角，下图靠近我们的是年轻的库珀库珀被超立方体带到土星的上方宇宙中：此时库珀还剩一点氧气供给，正前方为“漫游”号前来救援 124岁的库珀在太空殖民飞船中醒来，并向外看去 墨菲收到了奇点的量子数据。她通过抛弃这些定律中的量子涨落，得到了主导引力异常的非量子化的定律，找到了控制引力异常的方法，将带有地球人类的殖民飞船送往太空。这一殖民飞船被命名为——库珀空间站（是用墨菲的名字命名）。库珀在这个陌生环境下的思考，也会给我们带来很大的感触和思考吧库珀与墨菲相见：墨菲躺在病床上经过了相见的喜悦（与辛酸）后，墨菲告诉库珀： 最后，我们能够发现爱德蒙斯星球是适宜居住的（布兰德脱下了氧气罩），并执行PlanB计划——超级人口炸弹。 影片到这里就结束啦！本篇解析还是比较学术性的。至于电影的细节，隐喻，铺垫等等还是需要从电影中自己琢磨体会的，毕竟一千个读者有一千个哈姆雷特！ 但是能肯定的是，本片的一个主题——“爱不是人发明的东西，它一直存在，而且强大，是有意义的”。“只有爱可以穿越时空。”——布兰德 所以，希望看到这里的朋友们能够勇敢地去爱身边人! 综上。