李新洲
《星際穿越》是一部由藝術(shù)家與科學(xué)家攜手創(chuàng)作的作品。這部電影不僅在藝術(shù)上堪稱(chēng)典范,而且在科學(xué)上除了冰云層外也無(wú)瑕可謫。影片闡述了蟲(chóng)洞與量子糾纏的概念。使廣大觀眾了解了在日常生活層面之上和之下的奇特真相。與大多數(shù)好萊塢大片不一樣的是,影片沒(méi)有描寫(xiě)浪漫的愛(ài)情與性,而是用淡淡的手法述說(shuō)出濃濃的人類(lèi)之愛(ài)。
《星際穿越》是一部2014年發(fā)行的美國(guó)科幻大片,導(dǎo)演是克里斯托弗·諾蘭(Christopher Nolan),編劇是諾蘭及其弟弟喬納森·諾蘭(Jonathan Nolan),著名引力學(xué)家索恩(Kip Thorne)為影片科學(xué)顧問(wèn)。影片主要講述了庫(kù)珀(Cooper)及其女兒墨菲(Murphy)的故事。影片描繪了在不久的將來(lái),由于地球氣候變化和病蟲(chóng)害而造成的糧食危機(jī)迫使人類(lèi)社會(huì)轉(zhuǎn)型為農(nóng)業(yè)社會(huì)。影片的主人公庫(kù)珀本為美國(guó)國(guó)家航空與航天局(NASA)的宇航員和工程師。也被迫成為了農(nóng)民。利用廣義相對(duì)論中的蟲(chóng)洞概念,影片演繹了庫(kù)珀團(tuán)隊(duì)如何通過(guò)蟲(chóng)洞,在未來(lái)、現(xiàn)在和過(guò)去中穿越,以及在星際旅行中,為尋找適合人類(lèi)生存的星球而進(jìn)行的驚心動(dòng)魄的探險(xiǎn)。目前,關(guān)于影片科學(xué)性的評(píng)論如潮,年輕的理論物理學(xué)家像藝術(shù)家那樣,常常會(huì)急于對(duì)文藝作品,特別是科幻作品發(fā)表自己的見(jiàn)解。這些見(jiàn)解中不乏真知灼見(jiàn),但泥沙俱下,魚(yú)龍混雜。
黑洞潮汐力問(wèn)題
錢(qián)塘看罷早潮待晚潮。詩(shī)人說(shuō)這是大海每日的二次呼吸,引力學(xué)家說(shuō)這是源于月球引力吸引——一次是月球引力將海水吸引過(guò)去,另一次是在地球另一邊將地球吸了過(guò)去。就像月球的引力導(dǎo)致引起地球每日兩次潮汐的潮汐力那樣,任何引力場(chǎng)都將造成潮汐力。接下來(lái)的問(wèn)題是,黑洞的引力很強(qiáng),接近黑洞的人或物體是否會(huì)被黑洞的潮汐力撕得粉碎?答案是,可能會(huì)也可能不會(huì)。加爾岡蒂阿(Gargantua)黑洞的潮汐力便不會(huì)。廣義相對(duì)論的潮汐力是用潮汐力張量來(lái)描述的,潮汐力張量的9個(gè)分量就是曲率張量的分量RkOjO。簡(jiǎn)單而言,只要黑洞的半徑相對(duì)于人或物體的尺寸足夠大,其潮汐力對(duì)人或物體的影響就是輕微的。
想象一位身高3000千米的巨人,正從外太空腳朝下地落向地球。當(dāng)巨人接近地球時(shí),他就有了被潮汐力拉伸的感覺(jué)。之所以如此,不是因?yàn)槁湎虻厍虻恼w加速度,而是因?yàn)橐υ诳臻g上的不均勻性。這個(gè)可憐的巨人太高大了,其腳部比頭部離地球近很多以至于他的腳部受到的引力要比頭部受到的引力大得多。凈效應(yīng)就是產(chǎn)生了頭部和腳部正在往相反的方向被拉伸。如果巨人水平下落的話,他可能會(huì)避免被拉伸,因?yàn)轭^和腳處在同樣的高度。然而當(dāng)他這樣做時(shí),他感覺(jué)到了新的痛苦,被擠壓的痛苦代替了拉伸。
由引力的強(qiáng)度和方向變化而引起的扭轉(zhuǎn)力統(tǒng)稱(chēng)為潮汐力,無(wú)論它們是由于月球、地球、太陽(yáng)、黑洞,還是其他天體引起的。當(dāng)正常身高的人從跳水板上跳下時(shí),能感受到潮汐力嗎?不能,這僅僅是因?yàn)槿祟?lèi)相對(duì)于地球太小了,以至于在我們身體尺度上地球的引力場(chǎng)幾乎沒(méi)有變化。如果一個(gè)人朝向太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞(半徑大約是3千米)落下時(shí),在離該黑洞150000千米處,潮汐力就會(huì)使他感到極為痛苦。當(dāng)他到達(dá)離黑洞數(shù)千米時(shí),他就會(huì)變形,變得像擠出的牙膏一樣。
有兩種方法可以消除黑洞視界處的潮汐力影響:或者你自己變小些,或者黑洞變大些。細(xì)菌在一個(gè)具有太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞的視界處是不會(huì)感受到潮汐力的,而人類(lèi)在具有一百萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞的視界處同樣如此。這看起來(lái)有些違反直覺(jué),因?yàn)橘|(zhì)量大的黑洞周?chē)囊ψ饔脮?huì)更強(qiáng)些。但是,這種思維方式忽略了一個(gè)重要的事實(shí):大質(zhì)量黑洞的尺寸是如此之大,以至于它幾乎是平坦的。在巨型黑洞視界附近,引力場(chǎng)盡管非常強(qiáng),卻幾乎是均勻的。影片中的加爾岡蒂阿黑洞就是一種巨型黑洞。加爾岡蒂阿是文藝復(fù)興時(shí)期法國(guó)著名諷刺小說(shuō)《巨人傳》中的主角,現(xiàn)在人們常常借喻為龐然大物或巨人。
五維諾蘭問(wèn)題
影片中出現(xiàn)了5維超立方體,普通人對(duì)此大惑不解,一些專(zhuān)家也發(fā)出詰難。這是一個(gè)什么樣的5維理論體系呢?是理論物理學(xué)研究中的高維時(shí)空理論嗎?早在1919年,愛(ài)因斯坦收到了一封來(lái)自柯尼斯堡大學(xué)的信。寫(xiě)信者是位默默無(wú)聞的數(shù)學(xué)家,名叫卡魯扎(Theodor Kaluza)。他試圖通過(guò)引入第五維(即四個(gè)空間維和一個(gè)時(shí)間維)統(tǒng)一廣義相對(duì)論和電磁場(chǎng)理論。
從表面看來(lái),電磁力和引力并沒(méi)有共同之處。電磁力為我們的機(jī)器提供動(dòng)力,晚上為我們照明,使我們可以欣賞電視節(jié)目。相比之下,引力在更大的尺度上起著作用——駕馭行星運(yùn)動(dòng),阻止恒星爆炸。但是,卡魯扎在五維時(shí)空中得到了愛(ài)因斯坦在四維時(shí)空中對(duì)引力建立的方程以及電磁場(chǎng)方程。卡魯扎的五維理論給出了15個(gè)場(chǎng)方程,而愛(ài)因斯坦的引力理論是10個(gè)場(chǎng)方程,麥克斯韋的電磁理論是4個(gè)場(chǎng)方程。
利用一個(gè)簡(jiǎn)單的算式:15=10+4+1,卡魯扎將人類(lèi)有史以來(lái)最偉大的兩個(gè)理論拼接起來(lái),還剩余的1個(gè)場(chǎng)方程對(duì)應(yīng)于1個(gè)標(biāo)量粒子。這在當(dāng)時(shí)并未引起太多的注意,但在1980年代以后物理學(xué)家對(duì)它產(chǎn)生了興趣。
愛(ài)因斯坦被卡魯扎的信震驚了,在仔細(xì)思索達(dá)兩年之久以后,把它送往《普魯士科學(xué)院學(xué)報(bào)》發(fā)表,并冠以一個(gè)醒目的標(biāo)題“論物理學(xué)的統(tǒng)一問(wèn)題”。1926年,克萊因(Oskar Klein)對(duì)這一理論做了幾點(diǎn)改進(jìn)。他找到了一條把卡魯扎的思想吸收進(jìn)量子理論的途徑。所以。這一理論被后人稱(chēng)為“卡魯扎-克萊因理論”。在卡魯扎-克萊因理論中,空間是四維的,時(shí)空是五維的。而我們平常感覺(jué)的空間之所以表現(xiàn)為三維,則是由于四維中有一維是圓周的緣故。沿著圓周方向的宇宙周長(zhǎng)只有幾個(gè)普朗克長(zhǎng)度(Planck length,10-35米數(shù)量級(jí))。于是,一個(gè)試圖貫穿第四維空間的觀察者幾乎瞬間便回到了他的出發(fā)點(diǎn)。事實(shí)上,這樣一種嘗試是毫無(wú)意義的,因?yàn)榻M成觀察者的原子的尺度要比此圓周周長(zhǎng)大得多。就這一點(diǎn)而論,第5維根本就是不可見(jiàn)的。然而正是借助于這個(gè)新的維數(shù),卡魯扎一克萊因理論將引力和電磁力統(tǒng)一到了一起。
直到20世紀(jì)末,理論物理學(xué)家又引入了一類(lèi)新的5維理論,它是卡魯扎-克萊因理論的一種變形,目前通稱(chēng)為胚(brane)世界理論。在這樣的理論中,第5維不再限定在普朗克尺度,物理學(xué)家假定電磁力與核力被限定在4維時(shí)空中,而引力可以自由地進(jìn)入第5維。人們通過(guò)嵌入在3維空間中的2維曲面去了解什么是彎曲的。在3維足球場(chǎng)上的足球給出了2維球面的一個(gè)實(shí)例。但是對(duì)非專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō),彎曲的4維時(shí)空是很難理解的。德國(guó)數(shù)學(xué)家黎曼(G.F.B.Riemann)發(fā)現(xiàn)古希臘幾何學(xué)僅僅是建立在直觀知識(shí)(源于日常生活經(jīng)驗(yàn)的知識(shí))的沙灘上,而不是建立在堅(jiān)實(shí)的邏輯基礎(chǔ)之上。黎曼幾何學(xué)是用數(shù)學(xué)公式而不是用嵌入更高維空間的直觀方式來(lái)描述的。與直觀所見(jiàn)不同,在黎曼幾何學(xué)中,2維圓柱面是平坦的。事實(shí)上,從嚴(yán)密的、符合邏輯的算式可以計(jì)算出柱面曲率是零,球面曲率是常數(shù)。
影片中的5維超立方體顯然不是卡魯扎-克萊因理論或其變種。諾蘭為什么一定要引入這種表現(xiàn)形式的5維時(shí)空呢?諾蘭是位藝術(shù)家,藝術(shù)源于生活,藝術(shù)的表現(xiàn)手法不可能脫離日常生活經(jīng)驗(yàn)而立足于抽象的數(shù)學(xué)公式。時(shí)間旅行是在4維時(shí)空中進(jìn)行的。不能用黎曼幾何中的數(shù)學(xué)公式演繹給廣大觀眾,諾蘭不得不采用古希臘幾何學(xué)家的手法,將4維時(shí)空嵌入到更高維時(shí)空——5維超立方體中去描述。所以,所謂的5維諾蘭問(wèn)題是個(gè)偽命題,而不是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。
諾蘭利用蟲(chóng)洞與量子糾纏的概念。使廣大觀眾了解了在日常生活層面之上和之下的奇特真相。量子糾纏是指相互作用過(guò)的微觀粒子,即使相隔遙遠(yuǎn)。也會(huì)保持關(guān)聯(lián)。諾蘭表明人類(lèi)也和量子一樣,親人們即使遠(yuǎn)隔萬(wàn)千光年,仍然牽掛著對(duì)方的心。蟲(chóng)洞將相隔遙遠(yuǎn)的兩塊空間聯(lián)系起來(lái),使親人們能夠重逢。
薩杜恩暗喻問(wèn)題
非常遺憾,許多科學(xué)影評(píng)將薩杜恩(Saturn)星系的加爾岡蒂阿黑洞說(shuō)成土星附近有巨大黑洞。土星是太陽(yáng)系的一顆行星,它的附近怎么會(huì)有大黑洞?如果土星附近有個(gè)大黑洞,不僅土星、地球,整個(gè)太陽(yáng)系都難以呈顯現(xiàn)有的狀態(tài)。這與其說(shuō)是個(gè)科學(xué)問(wèn)題,還不如說(shuō)是語(yǔ)言學(xué)問(wèn)題。影片中,一位教授告訴庫(kù)珀,在薩杜恩星系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)蟲(chóng)洞,并認(rèn)為這是外星文明欲拯救人類(lèi),希望人類(lèi)移居的啟示。薩杜恩星系的蟲(chóng)洞是指一條時(shí)空隧道,出口就在薩杜恩星系,入口在太陽(yáng)系土星附近。依照人類(lèi)現(xiàn)有的航天技術(shù)是難以直接飛達(dá)遙遠(yuǎn)的薩杜恩星系的,只有借助蟲(chóng)洞,庫(kù)珀才能離開(kāi)銀河系??晒┑厍蛉祟?lèi)移居的恒星系統(tǒng)便是遙遠(yuǎn)的以加爾岡蒂阿為中心的薩杜恩星系中的一員,而不是在土星附近。
薩杜恩是羅馬神話中的農(nóng)神,相當(dāng)于希臘神話中的克羅諾斯(Cronus)。農(nóng)神克羅諾斯是天神烏拉諾斯(Uranus)和地神蓋婭(Gaia)之子,篡奪了天神的王位,統(tǒng)治宇宙,后被他的兒子宙斯(Zeus)廢黜。在羅馬神話中,宙斯叫作尤皮特(Jupiter)。在天文學(xué)名詞中,烏拉諾斯為天王星、朱庇特為木星,而薩杜恩為土星。漢語(yǔ)用金、木、水、火、土命名行星,而英語(yǔ)用神話人物命名行星,正是語(yǔ)言上的偏差造成了土星附近有黑洞的錯(cuò)誤理解。如果不用音譯,薩杜恩星系應(yīng)譯成農(nóng)神星系。農(nóng)神不是土星,此薩杜恩不是彼薩杜恩。地球出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)糧食危機(jī),需移居到農(nóng)神星系才能拯救人類(lèi),只有薩杜恩(你理解成星系也罷,理解成農(nóng)神也可,但決不能理解為太陽(yáng)系中的一顆行星)才能解決危機(jī)問(wèn)題。
薩杜恩星系內(nèi)的蟲(chóng)洞是劇情演繹的一個(gè)關(guān)鍵。蟲(chóng)洞究竟是什么呢?愛(ài)因斯坦方程是10個(gè)二階聯(lián)立偏微分方程組,而蟲(chóng)洞是其一個(gè)數(shù)學(xué)解。如果你承認(rèn)愛(ài)因斯坦方程是正確的,而且承認(rèn)數(shù)學(xué)推演也是精確的,那么你不得不承認(rèn)蟲(chóng)洞可以存在。當(dāng)然,如果蟲(chóng)洞確實(shí)存在,物理學(xué)家還得詳細(xì)分析通過(guò)它進(jìn)行時(shí)間旅行的種種條件。假如時(shí)間旅行能夠發(fā)生的話,人們必須禁止邏輯上不自洽性的產(chǎn)生。一個(gè)人不能在時(shí)間旅行中造成自己的先祖死亡,從而推斷出他自身存在的不可能性。人們不可以在讀了《紅樓夢(mèng)》之后,回到過(guò)去遇到還沒(méi)有創(chuàng)作出《紅樓夢(mèng)》的青年曹雪芹,為他提供寫(xiě)作《紅樓夢(mèng)》的構(gòu)想。他從曹雪芹的著作中讀到了《紅樓夢(mèng)》,但曹雪芹卻是從他那兒學(xué)到《紅樓夢(mèng)》的!這樣的“祖父悖論”必須被理論禁止??苹米骷夷嵛模↙arry Niven)有一條定理:“如果所論述的宇宙容許時(shí)間旅行,并容許改變過(guò)去的可能性存在,那么在那個(gè)宇宙中將不會(huì)發(fā)明出時(shí)間機(jī)器?!?/p>
地外文明問(wèn)題
影片中出現(xiàn)了地外文明,人們不禁要問(wèn):外星人是否存在?這一問(wèn)題常常困擾著科學(xué)愛(ài)好者,合理的答案不是簡(jiǎn)單的是或否。而是回答宇宙中出現(xiàn)智慧生命的概率究竟如何。
從前生命時(shí)期的化學(xué)反應(yīng)到單細(xì)胞生物誕生,再?gòu)脑忌M(jìn)化到多細(xì)胞生物,要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程。在生物進(jìn)化中,一系列不尋常的物種游過(guò)、飛過(guò)、爬過(guò)和走過(guò)。智慧生命是時(shí)間和機(jī)會(huì)的產(chǎn)物,如果讓進(jìn)化重新進(jìn)行,得到的結(jié)果必定不同。然而,智慧生命并非注定要產(chǎn)生,在宇宙中出現(xiàn)智慧生命的概率如何是一個(gè)令人感興趣的難題。
智慧生命往往會(huì)墮入將自身外延的情結(jié)。在四個(gè)多世紀(jì)前,布魯諾(Giordano Bruno)曾說(shuō)過(guò):“理性的智者相信,比地球還大的星球上一定有生物,這些生物與我們?nèi)祟?lèi)地球上的物種相似,甚至更加高級(jí)?!弊圆剪斨Z之后,許多學(xué)者持有同樣的信念。例如,在人類(lèi)文明持續(xù)時(shí)間的討論中,狄拉克(P.A.M.Dirac)指出,更讓人喜愛(ài)的假設(shè)是“允許永恒生命存在的可能性”。作為狄拉克的堅(jiān)定追隨者,物理學(xué)家戴森(F.J.Dyson)對(duì)生命在任意久遠(yuǎn)中持續(xù)存在進(jìn)行了詳細(xì)論述。在《全方位的無(wú)限》一書(shū)中,他寫(xiě)道:“盡管我們對(duì)宇宙中生命密度的分布和潛力所知有限,但在展望未來(lái)時(shí)并不孤獨(dú)。讓想象力遨游于星際,我們能聽(tīng)到永恒的昵語(yǔ)?!?/p>
從1960年代開(kāi)始,人類(lèi)對(duì)尋找地外文明一直抱有浮士德式的熱情。天體物理學(xué)家卡爾達(dá)紹夫(N.S.Kardeshev)建議,依照技術(shù)能力可以將地外文明分為三類(lèi):甲類(lèi)——有能力建設(shè)星系,能利用我們已知的定律在整個(gè)觀測(cè)宇宙中傳遞信號(hào),能利用與銀河系相當(dāng)?shù)哪芰窟M(jìn)行星系際交流;乙類(lèi)——有能力建設(shè)太陽(yáng)系,能利用與太陽(yáng)相當(dāng)?shù)哪芰窟M(jìn)行星系交流:丙類(lèi)——有能力建設(shè)行星,改變行星的環(huán)境,能利用與地球相當(dāng)?shù)哪芰窟M(jìn)行交流。依此分類(lèi),地球人類(lèi)理所當(dāng)然地處于丙類(lèi)文明。人類(lèi)已經(jīng)多方位地改變了地球表面的地形,人類(lèi)的活動(dòng)已改變了地球的大氣,影響了地球的溫度。值得注意的是,探測(cè)一個(gè)非常遙遠(yuǎn)的甲類(lèi)文明比一個(gè)相對(duì)鄰近的丙類(lèi)文明容易,因?yàn)樵诶碚撋?,地外文明產(chǎn)生的大量廢熱是一個(gè)可觀測(cè)的效應(yīng)。
一個(gè)逆向的問(wèn)題是當(dāng)人類(lèi)在探尋地外文明時(shí),為什么處于更高階段的甲類(lèi)和乙類(lèi)文明不來(lái)尋找人類(lèi)?一個(gè)可能的答案是人擇觀測(cè)者出現(xiàn)的概率是十分小的。普適原理假設(shè)我們這顆行星在宇宙中是典型的,從而人類(lèi)或其他智慧生命是一種普遍現(xiàn)象。與此相反,在這個(gè)問(wèn)題上人擇原理能做出兩種可能的預(yù)言。對(duì)于我們這顆行星來(lái)說(shuō),智慧生命(人類(lèi))出現(xiàn)的必要條件是太陽(yáng)在到達(dá)它的主序終端(氫燃燒終結(jié))之前,智慧生命的進(jìn)化歷程已經(jīng)完成。設(shè)恒星主序階段演化時(shí)間尺度為T(mén)S,如果在小于TS的時(shí)間尺度上,生命進(jìn)化是容易進(jìn)行的話,人擇原理也無(wú)法導(dǎo)出地外文明出現(xiàn)的概率極小這一結(jié)論。但是,如果在小于TS的時(shí)間尺度上,生命進(jìn)化難以進(jìn)行,是偶然事件,則可導(dǎo)出智慧生命十分稀少的結(jié)論。更精確地說(shuō),如果生物進(jìn)化的特征時(shí)間尺度TB>TS,人擇原理的預(yù)言將與普適原理的預(yù)言不同。盡管不斷有報(bào)道稱(chēng)發(fā)現(xiàn)了類(lèi)地行星,但是TS>TS,地外文明存在的概率是很小的。外星人迷對(duì)此可能會(huì)十分失望,然而小概率不是零概率。外星人存在還是有很小可能性的。
索恩好賭問(wèn)題
加州理工學(xué)院引力學(xué)家索恩擔(dān)任《星際穿越》科學(xué)顧問(wèn),并參與了劇本創(chuàng)作。他曾一度花費(fèi)二周時(shí)間說(shuō)服諾蘭放棄劇中超光速飛行的情節(jié),也對(duì)如何描述蟲(chóng)洞和黑洞做了貢獻(xiàn)。在影片設(shè)計(jì)蟲(chóng)洞和旋轉(zhuǎn)黑洞時(shí),索恩與視覺(jué)效果人員通力合作,由索恩提供計(jì)算方案,特技人員編寫(xiě)軟件,設(shè)計(jì)出正確的引力模擬。正如他自己所說(shuō),他能夠容忍的最大藝術(shù)自由只限于某個(gè)星球上空的冰云層。
索恩是經(jīng)典名著《引力論》的三位作者之一,他在廣義相對(duì)論研究上有重要貢獻(xiàn)。曲折離奇、緊張刺激乃至不可思議的情節(jié)發(fā)展使科幻小說(shuō)迷們廢寢忘食地閱讀科幻故事。然而又是什么力量促使引力學(xué)家對(duì)自己的奮斗目標(biāo)孜孜以求呢?霍金(Stephen Hawking)的導(dǎo)師夏默(Dennis W.Sciama)曾說(shuō)這種驅(qū)動(dòng)是一種形而上學(xué)的焦慮。黑洞與蟲(chóng)洞似乎太瘋狂,太怪異,也太迷人,接近它的唯一途徑是想辦法認(rèn)識(shí)它。人類(lèi)思想在這些研究上充分展示了神奇力量,在征途上前進(jìn)、往返、跳躍,最終在紛紜復(fù)雜中發(fā)現(xiàn)了引力相互作用的基本規(guī)律。
執(zhí)著、忘我是引力學(xué)家的一面,愛(ài)開(kāi)玩笑和愛(ài)打賭又是他們的另一面。索恩便十分“嗜賭”,這在物理學(xué)界中傳為美談。
在歷史上關(guān)于黑洞的著名打賭已經(jīng)有五次,索恩全部都參加了。第一次是澤利多維奇(Yakov Zeldovich)與索恩打賭。如果物理定律的計(jì)算證明旋轉(zhuǎn)黑洞發(fā)生輻射,那么索恩給澤利多維奇一瓶白馬牌威士忌。反之,澤利多維奇給索恩一瓶喬治白蘭地。結(jié)果,索恩輸了。第二次是索恩和錢(qián)德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)關(guān)于旋轉(zhuǎn)黑洞的穩(wěn)定性打賭。這一次索恩贏了,錢(qián)德拉塞卡要為索恩訂《花花公子》雜志一年。索恩的母親和妹妹是女權(quán)主義者,于是索恩讓錢(qián)德拉塞卡訂購(gòu)了《聽(tīng)眾》雜志。第三次是1975年關(guān)于天蝎座X-1是否包含黑洞的打賭。霍金說(shuō),關(guān)于黑洞他做了很多研究,如果發(fā)現(xiàn)黑洞不存在,一切都將成為徒勞,但在這種情況下,他將得到贏得賭局的安慰——索恩將為他訂購(gòu)4年的《私家偵探》雜志。后來(lái),人們積累了越來(lái)越多對(duì)黑洞有利的觀測(cè)證據(jù),霍金也只好認(rèn)輸,為索恩訂閱了1年的《閣樓》。據(jù)說(shuō)這一次引來(lái)了索恩夫人的不滿(mǎn)。第四次發(fā)生在1991年,索恩、普雷斯基爾(John Preskill)與霍金就裸奇點(diǎn)是否存在打賭。霍金認(rèn)為奇點(diǎn)只存在于黑洞圍繞的時(shí)空奇點(diǎn)。1997年2月5日,霍金承認(rèn),在特殊的情況下裸奇點(diǎn)是可以形成的,輸給了索恩和普雷斯基爾兩件可以用來(lái)“遮蔽裸體”的T恤衫,上面寫(xiě)著“自然界憎恨裸奇點(diǎn)”。第五次,霍金、索恩與普雷斯基爾關(guān)于黑洞信息又進(jìn)行了打賭,賭注是一本棒球百科全書(shū)。2004年7月21日,霍金認(rèn)輸了,他說(shuō):“我在英國(guó)很難找到這樣一本書(shū),只能用一本板球百科全書(shū)代替了?!壁A得了這次賭局的索恩與普雷斯基爾很高興,但與其他學(xué)者一樣,他們并不太理解霍金2004年演講的全部?jī)?nèi)容。
就是這樣一位好賭的索恩,這一次把名聲賭在《星際穿越》上了。他又贏了——《星際穿越》放映后,索恩不再僅是一位引力學(xué)界的名人,也成了公眾的名人。
在《星際穿越》成功上映后,諾蘭謙卑地說(shuō):“對(duì)我來(lái)說(shuō),這部電影講述的是如何做父親以及離開(kāi)孩子去工作有多難。”然而,這部影片已成為文化事件,它揭示了科學(xué)與信仰、科學(xué)與藝術(shù)以及科學(xué)與技術(shù)之間的共生關(guān)系。影片展示了人們總是因最新的科學(xué)進(jìn)步而轉(zhuǎn)變自己的世界觀。科學(xué)不僅僅是生產(chǎn)力,還為人類(lèi)提供了精神力量。在牛頓之后,哲學(xué)家構(gòu)想出機(jī)械宇宙觀,個(gè)體被看成宇宙大機(jī)器的一個(gè)齒輪:在愛(ài)因斯坦之后的今天,相對(duì)論和量子論提供的模式也融入了哲學(xué)家對(duì)生命、人性以及社會(huì)的詮釋?!缎请H穿越》還給人們一個(gè)啟迪,只追求生產(chǎn)力的科研領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)是稱(chēng)不上一個(gè)真正的科學(xué)機(jī)構(gòu)的,任何漠視最新科學(xué)理論進(jìn)展的民族必定是一個(gè)沒(méi)有出息的民族。
關(guān)鍵詞:黑洞潮汐力 蟲(chóng)洞 索恩 薩杜恩