對(duì)話《星際穿越》背后的理論物理學(xué)家

現(xiàn)年74歲的基普·索恩（Kip Thorne），美國(guó)加州理工學(xué)院知名理論物理學(xué)家，也是廣義相對(duì)論在天體物理方面的預(yù)言——黑洞這一領(lǐng)域世界頂尖的專家。在11月7日出版的新書《〈星際穿越〉的科學(xué)》中，索恩描寫了他與好萊塢合作的經(jīng)歷，以及這部影片所涉及的科學(xué)概念。上周，他接受了《科學(xué)》雜志的采訪，以下即為經(jīng)過(guò)編輯整理的采訪實(shí)錄。

問(wèn)：你一開始寫的那份電影綱要里，有多少內(nèi)容被保留在了最終的電影里？

答：根本看不出是同一部電影了，除了科學(xué)觀念和場(chǎng)景，也就是我喜歡稱為宇宙彎曲一面的東西——黑洞、蟲洞、更高維度，諸如此類。

故事完全被徹底重寫了，除了最泛泛的那些情節(jié)，比如我們派探險(xiǎn)者離開地球，前往外太陽(yáng)系的一個(gè)蟲洞，然后穿越蟲洞，造訪其他行星。觀念被保留了下來(lái)，這是我和琳達(dá)最看重的東西：真正的科學(xué)，不論是事實(shí)還是推測(cè)，從一開始就深深植根在這部電影的構(gòu)架當(dāng)中。

我們制定的指導(dǎo)路線也被保留下來(lái)。首先，電影里不能有任何東西違背已經(jīng)確立的物理定律。其次，電影里當(dāng)然會(huì)有一些推測(cè)，但所有那些瘋狂的推測(cè)都必須源自于科學(xué)，而非來(lái)自某位編劇的一拍腦門。我對(duì)最終結(jié)果非常滿意。

問(wèn)：電影制作人就沒(méi)有任何地方超出你們制定的指導(dǎo)路線嗎？

答：沒(méi)有很嚴(yán)重。有一處我不太滿意，就是一顆行星上存在冰凍云。據(jù)我所知，冰的物質(zhì)強(qiáng)度應(yīng)該沒(méi)有能力支撐起這樣的結(jié)構(gòu)。每次看這部電影，這個(gè)地方總讓我感覺(jué)難為情。我不記得告訴過(guò)任何人想要這個(gè)場(chǎng)景。不過(guò)我也得說(shuō)一句，如果這是整部影片里最違背物理定律的地方，那他們已經(jīng)做得非常非常好了。

問(wèn)：在你的書里，你說(shuō)克里斯托弗·諾蘭自己把一些科學(xué)元素帶入到了劇本中。他帶來(lái)的是什么？

答：影響最大，我也確實(shí)喜歡的，是超立方體（tesseract，立方體的四維對(duì)應(yīng)物）。在我們第一次會(huì)面時(shí)他告訴我，他在考慮使用超立方體，當(dāng)時(shí)他沒(méi)有談及任何細(xì)節(jié)。但我非常開心，因?yàn)槲?3歲時(shí)讀到一本書，喬治·伽莫夫（George Gamow）的《從一到無(wú)窮大》（One Two Three … Infinity）。在這本書里，伽莫夫就畫過(guò)一個(gè)超立方體。它看上去像是兩個(gè)立方體，一個(gè)嵌在另一個(gè)里面，我花了好幾個(gè)小時(shí)盯著它看，試圖能夠理解它。我發(fā)現(xiàn)它非常迷人，這給我?guī)?lái)了許多影響，其中比較重要的便是，我成為了一名理論物理學(xué)家。

所以，當(dāng)諾蘭告訴我他想用超立方體的時(shí)候，我立刻想到并且跟他討論說(shuō)，這是一個(gè)理想的途徑，能夠把他的英雄帶到五維時(shí)空，從宇宙中我們所在的區(qū)域迅速旅行到另外一個(gè)區(qū)域，因?yàn)樗鼈冊(cè)谖寰S時(shí)空中的距離要比在我們的膜宇宙（我們現(xiàn)實(shí)中的四維時(shí)空）中近得多。

問(wèn)：肆虐地球的枯萎病，這個(gè)點(diǎn)子來(lái)自哪里？

答：這是喬納森·諾蘭的主意。他提出這個(gè)點(diǎn)子時(shí)，我和他，還有琳達(dá)決定，我們確實(shí)需要找找看，關(guān)于枯萎病和其他類型的生物災(zāi)難，我們都知道些什么。我們安排了一場(chǎng)“枯萎病飯局”，邀請(qǐng)了生物學(xué)方面的專家展開詳細(xì)討論，想要確定從地球上的生物學(xué)角度出發(fā)，哪些事情可能會(huì)出問(wèn)題。

問(wèn)：你跟英國(guó)倫敦“雙重否定”公司的視覺(jué)特效團(tuán)隊(duì)合作，給他們提供了方程，然后他們?cè)倬幦氪a。看到這些方程變成一個(gè)黑洞呈現(xiàn)在你眼前，感覺(jué)如何？

答：看到他們生成的高清畫面，感覺(jué)棒極了。我大概知道他們會(huì)做出什么樣的效果，但從“雙重否定”公司拿到片段，看到他們所能呈現(xiàn)出來(lái)的、如此難以置信的高清和動(dòng)態(tài)黑洞的時(shí)候，我心里充滿了敬畏之情。

問(wèn)：你說(shuō)過(guò)，從他們的模擬中了解到了新東西？

答：我們發(fā)現(xiàn)，如果有一個(gè)快速自轉(zhuǎn)的黑洞，沒(méi)有任何吸積盤，讓它在繁星滿天的一片遙遠(yuǎn)星空前充當(dāng)引力透鏡，我們會(huì)看到某種奇妙的美麗結(jié)構(gòu)，有點(diǎn)類似于指紋，但要復(fù)雜許多。它擁有完全出乎意料的大量?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)，有些區(qū)域星空會(huì)顯得很安靜，而另外一些區(qū)域的星星似乎會(huì)繞著小圈旋轉(zhuǎn)。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)可愛(ài)的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗_實(shí)非常美麗，而且是一位科學(xué)家和一個(gè)計(jì)算機(jī)藝術(shù)家團(tuán)隊(duì)合作的產(chǎn)物。我們寫了一篇論文投給了《經(jīng)典和量子引力》（Classical and Quantum Gravity）期刊，介紹這一發(fā)現(xiàn)，以及“雙重否定”團(tuán)隊(duì)使用的那種方法。（原文載于《科學(xué)》雜志，有刪節(jié)）