彻底颠覆你的认知：黑洞其实是这样!

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1、当然啦，黑洞就应该是这个样子的。”当基普·索恩(KipThorne)望着在他的帮助下建立起来的黑洞时，心里便是这样想的。这个黑洞其实是一个有史以来最精准的黑洞模型。它以接近光速旋转着，将宇宙的物质一点点地吸引过去。(这就是引力，相对论超诡异的。)理论上讲，黑洞本是一颗恒星，然而它最终没有熄灭或爆炸，而是像做塌了的蛋奶酥一样，坍塌成一个小小的、不可逃逸的奇点(singularity)。一道光轮环绕着里面的球形大漩涡，看起来似乎既从上面弯过去，也从下面弯过去了。电影中展示的“黑洞”形象。为什么黑洞看起来会是这个样子？但这一切都十分自然，因为黑洞附近常常发生奇怪的事。例如，黑洞引力极大，以

2、至于弯曲了宇宙的结构。爱因斯坦对此进行了解释：质量越大的物体，产生的引力就越大。像恒星和黑洞这样的物体就能产生巨大的引力，导致光线弯曲，时空扭曲。更神奇的是，如果你离黑洞比我近，对时间和空间的感觉会不一样。相对来说，我的时间会过得快一点。索恩从这个模型中看到了什么？作为一个天体物理学家，他的数学知识引导着这一迷人视效的诞生——这是有史以来对黑洞面貌的最准确的模型。同时，这个模型还是30个人、数千台计算机一年的工作成果。除此之外，这个黑洞还和一群星光熠熠的好莱坞明星联系在一起——马修·麦康纳(MatthewMcConaughey)，安妮·海瑟薇(AnneHathaway)，杰西卡·查斯

3、坦(JessicaChastain)，比尔·欧文(BillIrwin)，卡西·阿弗莱克(CaseyAffleck)，约翰·利特高(JohnLithgow)——因为这个黑洞模型是电影《星际穿越》的核心——《星际穿越》是克里斯托弗·诺兰(ChristopherNolan)导演的太空旅行史诗巨作，北美11月7日上映。索恩从这个模型中看到了真实。技艺非凡的图像制作师诺兰，看到的则是美。黑洞，即使是虚构的，也能让人的感知翘曲。1972年的索恩索恩可不是你平时见到的普通的天体物理学家。确实，他是很出名的理论家，但是在他2009年从加州理工学院退休之前，他就已经对面向大众解释伤人脑筋的相对论充满兴

4、趣。快退休时，索恩和制片人琳达·奥布斯特(LyndaObst)——索恩和琳达已经相识了30年，当年是卡尔·萨根(CarlSagan)给他俩安排了一场盲约会——就在谈论要不要制作一部涉及到黑洞与虫洞神秘性质的电影。不久之后史蒂文·斯皮尔伯格(StevenSpielberg)签约导演这部影片，编剧乔纳森·诺兰(JonathanNolan)写了一个剧本。不过最后斯皮尔博格退出，乔纳森的哥哥，以《记忆碎片》、《盗梦空间》这种把人绕晕的片子而闻名的导演克里斯托弗·诺兰(ChristopherNolan)接手。在克里斯托弗·诺兰重写他弟弟的剧本的同时，他想弄明白这个故事核心里的科学内容。于是，克

5、里斯托弗·诺兰开始与索恩见面。2013年头几个月里，索恩和诺兰在探讨被物理学家称为“宇宙的翘曲一侧”的问题，如弯曲的时空，现实世界的缺口，还有引力如何弯曲光线。“可以说这个故事已经彻底成为克里斯托弗和乔纳森的故事了。”索恩说道，“然而故事的精髓、拍摄一部一开头就将科学嵌入的电影这一目标，与这其中了不起的科学都得到了保留。电影制作者们构思到的这个故事设定在一个反乌托邦的近未来：那时粮食将无法生长，人类处于灭绝的边缘。一位退役宇航员(麦康纳饰演)被征募进行最后一次飞行任务，这个孤注一掷的任务是寻找另一个能令人类生存并复兴的星系。那么，问题来了。其他恒星离地球那么远，哪怕到达最近的几个恒星

6、起码也要花几十年，而且连能在几十年内到达目的地的那个速度我们都不知道要怎么达到。不过早在1983年，当卡尔·萨根为他的小说寻找一种可行方案的时候(那部小说后来被拍成了电影《超时空接触》)，索恩建议他使用虫洞，一个假想的宇宙裂口，它利用超越四维时空的更高维度连接两个相距遥远的点。所以对于《星际穿越》来说，虫洞也是不二选择。当索恩和诺兰讨论这部电影的时候，对于虫洞物理性质的探讨不可避免地向电影制作者提出一个问题：要如何将虫洞表现在荧幕上？而这并非唯一让电影特效团队头疼的物理学。诺兰的故事依赖于时间膨胀：不同角色的时间过得不一样。为了让这点在科学上说得过去，索恩告诉诺兰他需要一个极大的黑洞

7、——电影里这个黑洞叫“巨人”(Gargantua)——而且这个黑洞要以接近光速的速度旋转着。作为一个电影制作者，诺兰不知道如何将这种东西表现得真实可信，不过他知道谁可以帮他实现这个效果。“克里斯打电话跟我说他要派个人来我家谈谈视觉效果的事情，”索恩说，“我就答道，‘当然，请他过来吧。’”不久后保尔·弗兰克林(PaulFranklin)就到了索恩家。弗兰克林知道他的电脑总能完成他的任何要求，这既是一个问题又是一种诱惑。“我们很容易落入陷阱，结果打破现实的规律