对话《星际穿越》背后的理论物理学家

现年74歲的基普·索恩（Kip Thorne），美国加州理工学院知名理论物理学家，也是广义相对论在天体物理方面的预言——黑洞这一领域世界顶尖的专家。在11月7日出版的新书《〈星际穿越〉的科学》中，索恩描写了他与好莱坞合作的经历，以及这部影片所涉及的科学概念。上周，他接受了《科学》杂志的采访，以下即为经过编辑整理的采访实录。

问：你一开始写的那份电影纲要里，有多少内容被保留在了最终的电影里？

答：根本看不出是同一部电影了，除了科学观念和场景，也就是我喜欢称为宇宙弯曲一面的东西——黑洞、虫洞、更高维度，诸如此类。

故事完全被彻底重写了，除了最泛泛的那些情节，比如我们派探险者离开地球，前往外太阳系的一个虫洞，然后穿越虫洞，造访其他行星。观念被保留了下来，这是我和琳达最看重的东西：真正的科学，不论是事实还是推测，从一开始就深深植根在这部电影的构架当中。

我们制定的指导路线也被保留下来。首先，电影里不能有任何东西违背已经确立的物理定律。其次，电影里当然会有一些推测，但所有那些疯狂的推测都必须源自于科学，而非来自某位编剧的一拍脑门。我对最终结果非常满意。

问：电影制作人就没有任何地方超出你们制定的指导路线吗？

答：没有很严重。有一处我不太满意，就是一颗行星上存在冰冻云。据我所知，冰的物质强度应该没有能力支撑起这样的结构。每次看这部电影，这个地方总让我感觉难为情。我不记得告诉过任何人想要这个场景。不过我也得说一句，如果这是整部影片里最违背物理定律的地方，那他们已经做得非常非常好了。

问：在你的书里，你说克里斯托弗·诺兰自己把一些科学元素带入到了剧本中。他带来的是什么？

答：影响最大，我也确实喜欢的，是超立方体（tesseract，立方体的四维对应物）。在我们第一次会面时他告诉我，他在考虑使用超立方体，当时他没有谈及任何细节。但我非常开心，因为我13岁时读到一本书，乔治·伽莫夫（George Gamow）的《从一到无穷大》（One Two Three … Infinity）。在这本书里，伽莫夫就画过一个超立方体。它看上去像是两个立方体，一个嵌在另一个里面，我花了好几个小时盯着它看，试图能够理解它。我发现它非常迷人，这给我带来了许多影响，其中比较重要的便是，我成为了一名理论物理学家。

所以，当诺兰告诉我他想用超立方体的时候，我立刻想到并且跟他讨论说，这是一个理想的途径，能够把他的英雄带到五维时空，从宇宙中我们所在的区域迅速旅行到另外一个区域，因为它们在五维时空中的距离要比在我们的膜宇宙（我们现实中的四维时空）中近得多。

问：肆虐地球的枯萎病，这个点子来自哪里？

答：这是乔纳森·诺兰的主意。他提出这个点子时，我和他，还有琳达决定，我们确实需要找找看，关于枯萎病和其他类型的生物灾难，我们都知道些什么。我们安排了一场“枯萎病饭局”，邀请了生物学方面的专家展开详细讨论，想要确定从地球上的生物学角度出发，哪些事情可能会出问题。

问：你跟英国伦敦“双重否定”公司的视觉特效团队合作，给他们提供了方程，然后他们再编入代码。看到这些方程变成一个黑洞呈现在你眼前，感觉如何？

答：看到他们生成的高清画面，感觉棒极了。我大概知道他们会做出什么样的效果，但从“双重否定”公司拿到片段，看到他们所能呈现出来的、如此难以置信的高清和动态黑洞的时候，我心里充满了敬畏之情。

问：你说过，从他们的模拟中了解到了新东西？

答：我们发现，如果有一个快速自转的黑洞，没有任何吸积盘，让它在繁星满天的一片遥远星空前充当引力透镜，我们会看到某种奇妙的美丽结构，有点类似于指纹，但要复杂许多。它拥有完全出乎意料的大量内部结构，有些区域星空会显得很安静，而另外一些区域的星星似乎会绕着小圈旋转。对我来说，这是一个可爱的发现，因为它确实非常美丽，而且是一位科学家和一个计算机艺术家团队合作的产物。我们写了一篇论文投给了《经典和量子引力》（Classical and Quantum Gravity）期刊，介绍这一发现，以及“双重否定”团队使用的那种方法。（原文载于《科学》杂志，有删节）