上周，克里斯多福-諾蘭執導的科幻大片《星際穿越》登陸全球各大影院。片中，一群探險家為了拯救地球乘坐「堅韌」號飛船飛出太陽系。《星際穿越》由安妮-海瑟薇和馬修-麥康納領銜，前者飾演布蘭德(左)，後者飾演庫珀(右)。
在影片《星際穿越》中，勇敢的探險家們利用土星軌道附近的一個蟲洞進入另一個行星系統。正如影片所描述的那樣，蟲洞彎曲了空間，讓超遠距離旅行可以在瞬間完成。形象地說，蟲洞彎曲空間就像將一張紙摺疊，縮短紙的兩個遠點之間的距離。專家們指出蟲洞並不存在，至少目前未發現。
《星際穿越》中的黑洞，利用CGI技術製作，立基於加州理工學院的基普-索恩進行的計算，展示了黑洞扭曲周圍的光線和物質。《星際穿越》是迄今為止對黑洞描述最為精確的影片。
《星際穿越》中的「堅韌」號飛船。太空科學作家李-比林斯表示：「『堅韌』號飛船似乎很符合科學，尤其是通過旋轉產生人造重力。人造重力避免船員因微重力導致的骨骼退化。不過，『堅韌』號飛船所擁有的強大的推進力並不現實。片中，這種飛船藉助強大的推進力擺脫可導致船員在一小時內老10年的行星極端重力井。我真心希望美國宇航局能夠擁有這種燃料，這樣一來，我們便可極大地提高飛船的速度。」
北京時間14日消息，據國外媒體報導，上周，克里斯多福-諾蘭執導的科幻大片《星際穿越》舉行首映，向全世界的影迷呈現一場驚心動魄的星際之旅。一時之間，這部影片成為票房戰場上的最大熱門之一同時也成為影迷，尤其是科幻迷的討論話題。在獲得無數人喝彩的同時，這部科幻巨製也因為科學硬傷遭到一些人的批評，尤其是科學家。為了幫助影迷從科學的角度了解《星際穿越》，英國媒體採訪了英國皇家天文學會教授馬丁-巴斯托、太空科學作家和《50億年的孤獨》作者李-比林斯以及行星學會的馬特-卡普蘭，讓這些專業人士解讀影片存在的科學硬傷以及所呈現的科學事實。
1.蟲洞並不存在至少目前未發現
在影片《星際穿越》中，勇敢的探險家們利用土星軌道附近的一個蟲洞進入另一個行星系統。正如影片所描述的那樣，蟲洞彎曲了空間，讓超遠距離旅行可以在瞬間完成。形象地說，蟲洞彎曲空間就像將一張紙摺疊，縮短紙的兩個遠點之間的距離。蟲洞在理論上具有可行性嗎?
巴斯托表示：「我不認為蟲洞真實存在。解釋蟲洞的工作原理僅限於科幻範疇，沒有任何直接證據證明宇宙中存在這種東西。我們對黑洞有一定了解，但對於連接空間不同區域的東西，我們還只是提出想法並且是非常初級的想法。從拍攝《星際穿越》的角度上說，蟲洞這種東西在影片中必須存在，否則的話，影片的情節便無法往前推進。」
比林斯表示：「蟲洞最吸引我的地方就是既讓星際旅行變得比實際情況容易，同時又比實際情況複雜。宇宙中可能存在蟲洞，我們可以利用一個蟲洞在空間穿行，上演5個維度的太空之旅。依靠這個物理學奇蹟能夠降低星際旅行的難度，同時又提高了星際旅行的複雜性。我們並不知道穩定的蟲洞能否在宏觀尺度下存在。也許，依靠傳統方式更能降低星際旅行的難度，一種無需藉助奇蹟的方式，例如藉助太陽帆獲得推進力，在恆星系統之間穿梭。」
2.你無法在黑洞中存活
在影片《星際穿越》中，主人公庫珀離開「堅韌」號飛船(Endurance)以減輕飛船的重量，讓安妮-海瑟薇飾演的布蘭德得以抵達另一顆適居行星。一旦進入黑洞——被稱之為「卡岡都亞」——他便被飛船拋出，影片進入類似《2001太空漫遊》的橋段。人類能夠在黑洞中存活嗎?
巴斯托表示：「不能。黑洞的引力場非常劇烈並且快速變化。任何掉進黑洞的物體都會像義大利麵一樣被黑洞的巨大引力拉伸。也就是說，任何物質或者任何人都無法在黑洞中倖存，通訊更是成為一種不可能。」
比林斯表示：「我認為如果太空飛行員靠近一個超大質量黑洞的吸積盤——影片中存在這一情節——等待他們的將是無法避免的厄運。黑洞的事件穹界周圍積聚大量超熱物質，釋放出可怕的輻射。從事件穹界上方掠過而不是遭受熔化的厄運只能是一種科學幻想。此外，影片中提到的適居行星也讓人產生質疑。」
3.你可以環繞黑洞飛行
影片中，布蘭德環繞黑洞飛行，而後抵達系外行星系統的一顆行星。這是一種幻想還是可以成為現實?
巴斯托表示：「你可以環繞黑洞飛行，但前提是不能靠的太近。在進行天文學研究時，我們觀測到大量環繞黑洞的系統，通常是帶有恆星的系統。你能夠觀測到這些系統，但如果進入黑洞的事件穹界，可怕的物理學現象便會出現。你會螺旋墜落，直至被黑洞吞噬。」
4.行星可以在黑洞周圍存在，但可能不具有適居性
影片中，探險家們造訪了一個獨特的行星系統，不僅環繞一顆黑洞，同時還擁有一顆具有潛在適居性的行星。雖然存在這種適居行星的想法給人一種遙不可及的感覺，但並非不現實。
巴斯托表示：「雖然沒有人探測到環繞黑洞的行星系統，但我們沒有理由懷疑這種行星系統的存在。問題是，這樣的系統具有怎樣的穩定性。對於這個問題，我所知道的相關計算並不多。因此，我很難確定是否存在這樣的行星。但如果軌道內的所有因素都處在安全限值之內，可能性還是存在的。更有可能存在的一種情況是：一顆恆星環繞黑洞，一個行星系統環繞這顆恆星。任何與黑洞存在聯繫的行星系統都可能被黑洞吞噬。」
比林斯表示：「我認為《星際穿越》更多地是面向物理學家的一部影片，而不是行星學家。你能夠在影片中看到他們強調哪些是精確而真實的科學，哪些不是。我們面臨著很多與行星有關的問題。例如，一些行星上存在巨大潮汐，但潮水的深度還不及你的腳踝或者膝蓋。目前尚不清楚何種因素導致這種瘋狂的潮汐，可能的原因就是存在黑洞。然而，如果真的由黑洞導致，黑洞還會引起巨大潮汐以外的其他現象。」
5.沒有所謂的「溫和奇點」
大衛-基耶斯飾演的人物羅米利在片中指出，黑洞的核心是一個「溫和的奇點」，這可能解釋了他們造訪的行星系統並不存在極為可怕的環境。宇宙中真的存在羅米利所說的「溫和奇點」嗎?
巴斯托表示：「重點是黑洞的質量存在巨大差異。奇點本質上是中央點，奇點理論認為所有黑洞都擁有無限大的質量，不會隨隨便便消失在太空中。我們之所以能夠探測到黑洞的存在是因為它們的質量影響周圍物質。物理學家認為物質會發生塌陷並且取決於質量的多少，所占據的區域存在差異。」
卡普蘭表示：「雖然有一些科學發現，但我們對黑洞附近發生的事情仍知之甚少。我們對事件穹界提出了理論，超出事件穹界的區域發生什麼事情，沒有一個人知道。我認為一個質量達到卡岡都亞級的黑洞便是這種情況。如果黑洞擁有足夠大的質量，這些事情就不可避免。但在我們利用儀器設備對黑洞進行觀測前，一切都只是理論。」
6.真實呈現太空飛行員因時間膨脹的衰老方式
由於時間膨脹，《星際穿越》中的「堅韌」號船員衰老速度比地球上的人慢。這種現象符合愛因斯坦提出的理論。根據愛因斯坦的理論，當人以接近光速的速度移動時，時間便會變慢。在地球上，科學家已經通過實驗證明了這種理論。
巴斯托：「這種現象已經得到驗證。根據愛因斯坦提出的狹義相對論，以不同速度移動的物體經歷的時間存在差異。例如，登上月球的太空飛行員移動速度超過地球上的任何人，他們的衰老速度略慢於地球上的任何人，但還沒有達到顯而易見的程度。不過，如果你的速度接近光速——很難實現——你便能注意到這種影響。在物體快速在宇宙中移動，我們也能看到這種現象。」
7.「堅韌」號飛船通過旋轉產生人造重力是一種理想選擇，但魔術般的推進力並不現實
「堅韌」號飛船用於進行星際旅行。專家們表示這種飛船具有很大的可行性。但影片中描寫的飛船從行星上起降的場景過於簡單化，給人一種似是而非的感覺。
比林斯表示：「『堅韌』號飛船似乎很符合科學，尤其是通過旋轉產生人造重力。人造重力避免船員因微重力導致的骨骼退化。不過，『堅韌』號飛船所擁有的強大的推進力並不現實。片中，這種飛船藉助強大的推進力擺脫可導致船員在一小時內老10年的行星極端重力井。我真心希望美國宇航局能夠擁有這種燃料，這樣一來，我們便可極大地提高飛船的速度。」
卡普蘭表示：「吉恩-羅登伯里說過他之所以為《星際迷航》設計傳送器是因為他不想將時間浪費在一次又一次的起降上。我認為在現實世界做到這一點的可能性極低，但為了講述一個引人入勝的故事，這種設計是可以原諒的。」
