對話《星際穿越》背后的理論物理學家

現年74歲的基普·索恩（Kip Thorne），美國加州理工學院知名理論物理學家，也是廣義相對論在天體物理方面的預言——黑洞這一領域世界頂尖的專家。在11月7日出版的新書《〈星際穿越〉的科學》中，索恩描寫了他與好萊塢合作的經歷，以及這部影片所涉及的科學概念。上周，他接受了《科學》雜志的采訪，以下即為經過編輯整理的采訪實錄。

問：你一開始寫的那份電影綱要里，有多少內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，除了科學觀念和場景，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，比如我們派探險者離開地球，前往外太陽系的一個蟲洞，然后穿越蟲洞，造訪其他行星。觀念被保留了下來，這是我和琳達最看重的東西：真正的科學，不論是事實還是推測，從一開始就深深植根在這部電影的構架當中。

我們制定的指導路線也被保留下來。首先，電影里不能有任何東西違背已經確立的物理定律。其次，電影里當然會有一些推測，但所有那些瘋狂的推測都必須源自于科學，而非來自某位編劇的一拍腦門。我對最終結果非常滿意。

問：電影制作人就沒有任何地方超出你們制定的指導路線嗎？

答：沒有很嚴重。有一處我不太滿意，就是一顆行星上存在冰凍云。據我所知，冰的物質強度應該沒有能力支撐起這樣的結構。每次看這部電影，這個地方總讓我感覺難為情。我不記得告訴過任何人想要這個場景。不過我也得說一句，如果這是整部影片里最違背物理定律的地方，那他們已經做得非常非常好了。

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

答：影響最大，我也確實喜歡的，是超立方體（tesseract，立方體的四維對應物）。在我們第一次會面時他告訴我，他在考慮使用超立方體，當時他沒有談及任何細節。但我非常開心，因為我13歲時讀到一本書，喬治·伽莫夫（George Gamow）的《從一到無窮大》（One Two Three … Infinity）。在這本書里，伽莫夫就畫過一個超立方體。它看上去像是兩個立方體，一個嵌在另一個里面，我花了好幾個小時盯著它看，試圖能夠理解它。我發現它非常迷人，這給我帶來了許多影響，其中比較重要的便是，我成為了一名理論物理學家。

所以，當諾蘭告訴我他想用超立方體的時候，我立刻想到并且跟他討論說，這是一個理想的途徑，能夠把他的英雄帶到五維時空，從宇宙中我們所在的區域迅速旅行到另外一個區域，因為它們在五維時空中的距離要比在我們的膜宇宙（我們現實中的四維時空）中近得多。

問：肆虐地球的枯萎病，這個點子來自哪里？

答：這是喬納森·諾蘭的主意。他提出這個點子時，我和他，還有琳達決定，我們確實需要找找看，關于枯萎病和其他類型的生物災難，我們都知道些什么。我們安排了一場“枯萎病飯局”，邀請了生物學方面的專家展開詳細討論，想要確定從地球上的生物學角度出發，哪些事情可能會出問題。

問：你跟英國倫敦“雙重否定”公司的視覺特效團隊合作，給他們提供了方程，然后他們再編入代碼。看到這些方程變成一個黑洞呈現在你眼前，感覺如何？

答：看到他們生成的高清畫面，感覺棒極了。我大概知道他們會做出什么樣的效果，但從“雙重否定”公司拿到片段，看到他們所能呈現出來的、如此難以置信的高清和動態黑洞的時候，我心里充滿了敬畏之情。

問：你說過，從他們的模擬中了解到了新東西？

答：我們發現，如果有一個快速自轉的黑洞，沒有任何吸積盤，讓它在繁星滿天的一片遙遠星空前充當引力透鏡，我們會看到某種奇妙的美麗結構，有點類似于指紋，但要復雜許多。它擁有完全出乎意料的大量內部結構，有些區域星空會顯得很安靜，而另外一些區域的星星似乎會繞著小圈旋轉。對我來說，這是一個可愛的發現，因為它確實非常美麗，而且是一位科學家和一個計算機藝術家團隊合作的產物。我們寫了一篇論文投給了《經典和量子引力》（Classical and Quantum Gravity）期刊，介紹這一發現，以及“雙重否定”團隊使用的那種方法。（原文載于《科學》雜志，有刪節）