穿越异世界的f级学渣（文科狗的星际穿越指南）

穿越异世界的f级学渣（文科狗的星际穿越指南）但是电影中宇航员被吸进黑洞，居然平安到了一个多维空间里，这点很不可思议。国外有科学家吐槽：“理论上人若是被吸进黑洞，身体先是被拉长，像意大利面条那么长……”传统物理学定义，黑洞原本是个如太阳一般的恒星，它膨胀到一定程度之后内外力量已经不平衡，就崩溃坍塌，被压缩成一个很小但是密度超大的星体，它的引力场极为强，任何物质和辐射在进入到黑洞后便再无力逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光（电磁波）也被吸了进去。传统上认为黑洞存在，但无法直接肉眼观测，只能用一些空间探测器去寻找。是的，他们穿越了。他们穿越到了宇宙的另一端——通过虫洞。虫洞不是虫子钻出来的洞，虫洞就像宇宙中的神秘超高速公路隧道。科学提示：在现实生活中，虫洞只是科学家的一个猜想，至少目前以及可以预见的未来还不会出现，仍然停留在爱因斯坦等“超强大脑”的理论推测中。从电影的角度讲，虫洞这种东西在影片中必须存在，否则影片的情节便无法推进。什么是

由著名导演诺兰执导的好莱坞年度科幻巨制《星际穿越》11月12日在全国上映，短短两天票房突破5000万元人民币。

这部以太空穿梭和时空旅行为题材的科幻片，因为触及了大量物理学前沿理论，被不少科幻迷奉为“烧脑神作”，但也因为这些理论太过“高冷”，也让许多文科狗在看诺兰搭建起的幻想世界时，就如同片中马修-麦康纳透过书架看向过去的自己，朦朦胧胧，似懂非懂。那么，对于这些对重力与牛顿第三定律、爱因斯坦与相对论、虫洞穿梭、时空悖论、地外行星探索等科幻母题毫无了解的同学来说，想要顺利完成“星际穿越”，你需要一本指南。

什么是虫洞？

电影中男主角库珀带领一帮科学家向着太空出发，探索另一个未知星系里可能适宜人类生存的星球。这些先驱们花了两年时间才飞到土星。土星与地球的平均距离差不多是地球到太阳的9倍多，有十几亿公里。但是之后他们仅用了很短时间就突然到了距离地球100亿光年的另一个星系！

是的，他们穿越了。他们穿越到了宇宙的另一端——通过虫洞。虫洞不是虫子钻出来的洞，虫洞就像宇宙中的神秘超高速公路隧道。

科学提示：在现实生活中，虫洞只是科学家的一个猜想，至少目前以及可以预见的未来还不会出现，仍然停留在爱因斯坦等“超强大脑”的理论推测中。从电影的角度讲，虫洞这种东西在影片中必须存在，否则影片的情节便无法推进。

什么是黑洞？

传统物理学定义，黑洞原本是个如太阳一般的恒星，它膨胀到一定程度之后内外力量已经不平衡，就崩溃坍塌，被压缩成一个很小但是密度超大的星体，它的引力场极为强，任何物质和辐射在进入到黑洞后便再无力逃脱，甚至目前已知的传播速度最快的光（电磁波）也被吸了进去。传统上认为黑洞存在，但无法直接肉眼观测，只能用一些空间探测器去寻找。

但是电影中宇航员被吸进黑洞，居然平安到了一个多维空间里，这点很不可思议。国外有科学家吐槽：“理论上人若是被吸进黑洞，身体先是被拉长，像意大利面条那么长……”

什么是相对论？

根据爱因斯坦的相对论，如果速度越快，那么相对的时间就越慢，所以假设人可以以接近光速做宇宙旅行，那么对他们来说，时间就变慢了，而地球上正常生活的人们仍然按照原来的时间新陈代谢，生老病死。

二维、三维、四维与五维空间

二维空间，是指仅由长度和宽度（在几何学中为X轴和Y轴）两个要素所组成的平面空间，只在平面延伸扩展。

三维空间：日常生活中可指由长、宽、高三个维度所构成的空间，也称为三次元、3D。

四维空间：四维空间是一个时空的概念。不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

五维空间：是四维空间加上非线性的时间维度。在影片中，诺兰将时间维度物理化。这样主人公Cooper在五维时空中可以像翻书一样查看各个四维时空中的历史事件。