星際效應（Interstellar）物理 Q&A

幾個星期前，香港報紙三不五時有專欄文章談論《星際效應》，回來那天明報副刊有一整版的討論，這麼吸引？文青凱倫說這片看掉她一包紙巾；坐對面的丹尼爾一直問看了沒，說有多個問題要討論。跟同事打了個沒有勝算的選舉盤，以為看了個三小時，輸贏就有定論；沒想到邊看電影邊分心關注票數，真不該。

坦白講，這部電影裡面很多物理專業術語，而且不是每個都會像蟲洞般解釋，我們這些天天在想的就算了，一般老百姓如何看得下去呢？而且，開演到今，觀眾好像不少，真希望大家都看得懂。這裡，為文青們（大學裡非理工科系的）寫點看片指引，讓他們能了解一下上帝是怎麼 govern 這個宇宙的。

定義幾個術語：

重力（引力）：就是蘋果掉下來砸到牛頓的故事。凡有重量就會有重力，重力跟重量成正比，跟距離平方成反比。太陽很重，所以地球圍著它跑。地球也很重，所以月亮圍著地球跑。

空間彎曲：物質重量在古典物理裡產生重力。愛因斯坦發現廣義相對論，物質重量會使空間彎曲。舉例說，本來光是沒重量的，不會被重力吸引。但因為空間彎曲的原因，光的路徑也會受影響，看似光被重力吸引過去。

時間變慢：時間變慢有兩個原因。狹義相對論裡運動速度愈快時間過得愈慢。廣義相對論裡重力愈大時間過得愈慢。所以，在太陽表面時間過得比地球慢（當然，太陽表面人活不了，而且慢不了多少）。

黑洞視界：重力會把空間彎曲，重力很大很大時會把空間拉穿，就成為黑洞。離黑洞很遠重力比較小，東西逃跑速度夠快的話還是可以逃離；靠太近則怎麼跑都跑不掉。我們就用逃逸速度為光速的這個距離作為黑洞的大小，稱為視界。視界是個不錯的名詞，因為連光都逃不掉表示裡面發生什麼事我們看不到（光到不了我們眼睛），就是視線能到的界限。

接下來就可以回答同學們的問題了：

Q：真的有蟲洞嗎？

A：蟲洞理論上可行，是由兩個黑洞互接而成。但我們連黑洞裡有啥東西都沒看清又怎知道有沒有蟲洞呢？

Q：木星旁邊真的有蟲洞嗎？

A：蟲洞必須由黑洞組成，除非是很小、不會自轉、不帶電荷的原始黑洞，否則木星旁邊有黑洞可真是件大事啊！怎會不知道呢？

Q：Miller’s 行星為什麼會有大海嘯？

A：地球的潮汐是由於被繞著地球轉的月球吸引而來的。Miller’s 行星就在黑洞旁，它的水被很強的重力吸引，由潮汐變成海嘯。

Q：Miller’s 行星的大海嘯為什麼一個多小時就來一次？

A：這有兩個可能。一是Miller’s 行星自轉一小時一次。或是Miller’s 行星繞黑洞一小時走一圈。別看公轉一小時很快，黑洞的重力極大，不是沒有可能的。

Q：Cooper 掉進黑洞後看到的現象是真的嗎？

A：沒人掉進黑洞過，所以無法說是真是假，不過肯定沒這麼多東西砸向太空船。

Q：Cooper 掉進五度空間可以看到Murphy 是真的嗎？

A：人類活在三度空間，加上時間可以說是四度時空，搞出五度空間純屬唬爛。

Q：Cooper 撥動引力弦指引Murphy 是真的嗎？

A：這裡應該是暗指超弦理論的引力弦，不過這跟上面說的一樣，純粹唬爛。

這部片的物理算是札實的，是因為導演 Christopher Nolan 找了 Kip Thorne 來當科學顧問。Kip Thorne 何許人也？大磚頭《Gravitation》的作者之一。講 Stephen Hawking 的電影《The Theory of Everything》裡面提到 Thorne 跟 Hawking 打賭，結果 Throne 輸了，要請 Hawking 看一年份的《Penthouse》。黑洞物理在《The Theory of Everything》裡講得比較詳細，有興趣的文青可以看一下。感情戲文青還是比較合適的啦。

Kip Thorne 最近出了一本《The Science of Interstellar》，看完再跟大家報告。