如果你跟我一样是科幻迷，那么这本书你不得不带走，现在它已经进入我自己的 “床头柜书单” 了。它虽然叫《星际穿越：电影背后的科学》，但实际上，它解读了很多部科幻片：火星救援，星际穿越，回到未来，人猿星球，千钧一发，黑客帝国，侏罗纪公园，异形，机器姬等等。这本书由浅入深，深入浅出，是今年泰晤士报推荐的最牛科普书。

人类有很大可能面临文明衰退的危机，面对环境恶化的地球，向外移民是保存人类文明的一种思路。但是受限于宇宙的尺度，唯一可行的旅行办法是穿越虫洞，但需要深刻理解虫洞、黑洞、时空穿越和引力等天文学问题的本质，才能真正实现有价值的穿越，拯救人类文明。

《星际穿越》的电影是最几年里让我最为震撼的一部，反复看了几遍都觉得不够，比较电影这种艺术形式的信息承载力有限，翻开这本书，扑面而来的信息和知识点，会让人应接不暇，彷佛是在物理学的大门打开了一丝缝隙，透出的光芒也足够的耀眼。花点时间看看这本书，会发现在浩瀚无垠的宇宙中，烦恼着我们自己的事都不算事了。

作者基普・索恩和解读者高爽都是天文领域的专家且成绩卓越，本书是对同名电影中黑洞、虫洞、时空穿越和引力等概念的天文学的精彩解读。2014 年，诺兰导演的好莱坞金像奖电影《星际穿越》，在全世界火爆上映，引起了全世界对黑洞的讨论，不久之后人类第一张黑洞照片和影片中出现的黑洞惊人的相似。故事背景未来因为植物枯萎病的蔓延导致粮食和人口大量减少，人类文明面临严重衰退，科学家试图通过虫洞进行星际旅行，找到地球之外的另一个适合人类居住的星球，拯救人类文明。人类是否真的会因为植物病毒而遭受文明冲击？枯萎病是对大量植物疾病的泛称，枯萎病只要进化到大范围高致死率的攻击禾本科植物就可能颠覆我们的现代文明，因为禾本科植物是我们农业的主体，包括水稻、玉米、高粱、大麦和小麦在内的世界主要粮食作物，都是禾本科植物。而且，为我们提供肉食的大部分动物，也以禾本科植物为食。因此人类不得不借助星际旅行去寻找另一个适合生存的新环境，危机就是极好的导师。要完成这个任务就必须了解黑洞、虫洞和时空穿越。先说黑洞，它是一个天体且本身不发光，就连路过的光，也无法挣脱黑洞的引力跑出来，所以黑洞从外面看起来是一个特别简单的天体。黑洞的全部质量都集中在中心的一个点上，这个点叫奇（qí）点，"奇怪" 的 "奇"。在这个点周围的一定范围内，任何物质都跑不出去，这个范围的边界叫视界。视界之内的任何信息也无法向外传递，所以视界之内的状态，对我们来说完全未知。能够通过计算得出的数据是，黑洞强大的引力造成时间变慢，这是爱因斯坦在广义相对论里提出的理论，在它附近呆上地球时间一小时，地球上已经过了 7 年。电影中男主角库珀到达第一个星球，在上面待了几个小时，经历了一起平地而起的巨浪后，回到飞船，非常简短的过程，可等他回到飞船，当年的同伴已经白了胡子，说他已等了他们 23 年！虫洞，在二维条件下（平面纸条），两点之间的最短距离是连接两点的直线，如果我们打破维度的限制，将一个二维平面在一个额外的维度（第三维）下进行弯折，两点的距离就可以无限接近。这样连接两点的通道就是虫洞。目前为止还仅仅是爱因斯坦相对论的推测，从来没有被真实的观测到。作者认为，依靠虫洞可能是宇宙中高等级文明唯一可行的旅行方式，这种方式不仅能大大扩展我们的探索空间，更重要的是节约了大量时间。什么东西可以携带信息离开黑洞，还可以穿越时间，在历史、现在和未来之间任意跳转？答案是引力，它甚至可以穿越所有维度的空间和时间，连接过去与未来，在遥远的星系之间建立超级桥梁。所以电影里所有情节就被串联了起来。电影《星际穿越》中，有神秘力量在我们的太阳系创造出一个虫洞，科学家认为就是高等文明的召唤把人类从危难中拯救出来。所以派出了优秀的科学家团队为人类的命运放手一搏，最终主角库珀在多维空间给自己女儿留下了未来的信号，最终用另一种方式拯救了人类。我们愿意相信，即便面对灭顶之灾，人类最终还是会得到拯救。只不过我们不知道，拯救人类的是未来更强大的自己，还是别的什么强大存在向我们伸出了援手。但是我更愿意相信是人类自救了，因为从历史的角度来看人类的发展不就是不断跌倒又重新站起来而且走得更坚实的故事吗？虽然目前我们还有很多待解决的问题，但是我依然乐观的相信我们是那个不断迭代变得越来越优秀的物种，就像文中举的例子 "科学家研究一群蚂蚁，发现大部分蚂蚁都在辛勤劳动，收集食物，开辟领地，对抗天敌等等。但有那么很少的几只蚂蚁看起来懒洋洋的，东转转，西看看，没什么事情做。当科学家移走这部分蚂蚁的时候，过不了多久群体中又自动分出了同样的少部分这样的蚂蚁" 其实这就是物种自我迭代必然的结果，人类中的 "懒蚂蚁" 就是那种不断求索试图突破我们现有认知且寻求突破的一群人。

2014 年，诺兰导演的电影《星际穿越》，在全球火爆上映。人们在看完这部科幻大片后，也对片中提到的黑洞、虫洞、时空穿越等硬核概念津津乐道。然而，普通观众很难全部理解电影里提到的这些天文概念，所以这部与电影同名的科普书应运而生。这本书的作者是美国著名天文学家和物理学家基普。索恩，他也是 2017 年诺贝尔物理学奖得主。他发现了引力波，也是美国引力波探测计划的联合创始人。他也是《星际穿越》这部电影唯一的科学指导。可以说，这本书为看懂这部电影提供了最权威解释。你可能会想，我们人类为啥要了解星空那么遥远的事情呢？这本书给我们提供了一个宇宙的视角，我们人类居住在地球上，只是浩瀚宇宙中的一粒尘埃，在超大规模的时空面前，我们的系统还很脆弱。小行星撞击地球就能让曾经的地球霸主恐龙灭绝。谁又知道恐龙的命运会不会落在我们人类头上呢？天文学不仅仅是了解几颗星星那么简单，在最深刻的危机面前，在最终极的人类种族跃升的使命面前，天文学可能成为人类最重要的知识。〈关注公众号 DoctorCC，好书不错过。〉

2014 年，诺兰导演的好莱坞电影《星际穿越》上映。电影用硬核的科学知识，建造了一个未来的科幻世界，一时间，全世界的观众津津乐道于黑洞、虫洞、时空穿越这样的天体物理学话题。电影团队首次呈现了黑洞的完整高清视觉效果，最终让这部电影获得了第 84 届奥斯卡金像奖。但是，电影中的科学知识非常密集，如果没有专业的讲解，普通观众可能很难全部理解电影中的内容。所以，这部与电影同名的科普书应运而生，它对黑洞、虫洞、引力场、磁场、电场等宇宙现象，作出了精彩的解释。

本书是作者对同名电影的科普解读，介绍黑洞、虫洞、时空穿越和引力等概念的天文学科普作品。本书核心内容：人类有很大可能面临文明衰退的危机，面对环境恶化的地球，向外移民是保存人类文明的一种思路。但是受限于宇宙的尺度，唯一可行的旅行办法是穿越虫洞，但需要深刻理解虫洞、黑洞、时空穿越和引力等天文学问题的本质，才能真正实现有价值的穿越，拯救人类文明。本书分析了人类文明面临的几种潜在危机，以及如果出现危机，人类依靠虫洞实现星际穿越、登陆其他星球的可能性。星际穿越不仅需要克服黑洞的引力，还要找到虫洞，并制造足够多的奇异物质，此外，还需要有足够大推力的火箭和足够大空间的飞船。当然，关于星际穿越，很多理论还在假设阶段，要想真正实现，还有很漫长的道路要走。天文学家最早在 18 世纪设想出关于黑洞的思维实验，但直到 20 世纪，黑洞才被理论充分描述，并且得出了一个数学表达方式，之后，天文学家们一直通过观测收集有关黑洞存在的证据。又过了整整 100 年，才通过引力波的探测真正找到黑洞，并为黑洞拍摄了周围环境的照片，实现了黑洞的可视化。现在，天文学家们推断，把黑洞、虫洞和引力的奥秘全部解开，或许可以实现星际穿越，他们正在集体出动，致力于解决人类终极命运的问题。这不仅是科幻电影的戏剧化情节，而是人类未来大概率会面对的现实。我们有理由相信，我们对科学的热爱，最终能帮助自己改变命运。正如科幻作家刘慈欣所说，“当科学的严谨遇上真性情，令人惊叹的化学反应自然会生生不息。” 我们期待，人类文明和人类对宇宙的探索，都生生不息，也期待人类的星际穿越梦想能早日实现。

1988 年，索恩与毛瑞斯，yutsever 三个人在《美国物理学快评》上发表了一篇严肃的穿越论文《时空隧道及其在时空旅行中的作用》，这篇论文是在 1985 年萨根发表《接触》之后，索恩认为有必要认真研究虫洞而写的（辅导萨根写作小说之后），也算是延续了他的老师惠勒的工作（黑洞与虫洞都是惠勒命名）。意外的是，几十年后，诺兰导演拍摄《星际穿越》，找到了但年研究虫洞的索恩，也再一次成就了天文学与科学热潮，也成就了索恩为普通人奉献了这本科普读物，其实还有一部纪录片《星际穿越中的科学》，也推荐大家去看。

比较烧脑

说重点：叹为观止！想进入宇宙，特别是远离地球进入黑洞，看看这本书和电影。我是先看了电影再来看书的，准备再回头看次电影，慢慢看。第一次看电影《星际穿越》的时候，只是觉得故事安排得挺巧妙，让小女孩的爸爸进入黑洞，“穿越” 时间回去给小女孩提示在黑洞里获得的对于那时地球人类还未知的宇宙理论奥秘，从而让地球人类掌握前往新家园的新理论，新技术，对宇宙的新认识。看完基普的这本书，才知道，原来简单的观影背后，隐藏着这么多当今人类对宇宙的探索和认知，还有对宇宙的未知以及想象，以及把这些认知通过电影作品，模拟计算，视觉展示给观众，所付出的努力，关键还是没有违反我们现在对这个宇宙的认知，只是有些地方进行了适当的夸张和扩展假设想象。“穿越” 原来不是穿越，而是通过引力向过去传递量子信息。引力真的是宇宙中最为奇异的存在，或许广义相对论之外，真的还一个更完备的理论包含 GR，把引力的故事讲清楚。期待那天的到来。“最重要的是，我会被《星际穿越》里潜在的乐观信息所感动：我们生活在一个被物理定律所支配的世界。我们人类有能力去发现、去探索、去掌握这些定律，并用来掌控我们自己的命运。”

看过此书仿佛在破案，看完之后很多情节才更合理：Brand 教授发现地球的引力异常来自于土星附近的虫洞，虫洞连接着超体宇宙，而超体生物靠近并穿过我们的宇宙膜会产生超体场，导致地球内部引力常数 G 受到影响。全片贯穿始终的 "求解引力方程" 中，他需要获得量子引力理论去推导物理定律，确认虫洞如何保持联通、G 如何受到影响，宇宙膜如何被保护，以及最重要的：人类如何控制引力异常以便让太空殖民飞船离开地球。而这就需要 Cooper 进入卡冈都亚获得量子数据。影片的一切都基于 Kip 教授的天体物理学的理论和至少满足理论猜想的论证去制定规则：规则 1：在我们的宇宙膜里，是不能从一个地方逆时间旅行到另一个地方去的。除非物体通过超体的一个三维表面里的体，从我们的宇宙膜的一个点到达另一个点。规则 2：引力可以把信息传送到我们的宇宙膜的过去。由此可以理解电影最 "无厘头" 的部分：Cooper 的巡逻者号穿过黑洞并被外飞奇点击中，Cooper 弹射出去，而巡逻者号被巨大的潮汐力撕裂；Cooper 在奇点边缘进入超体生物放置的超立方体中，看到了书的延伸体组成的 Murphy 卧室里物质粒子的世界线；他猛击书创造了引力信号，把量子数据传递给了 Murphy；任务结束后，超立方体关闭，Cooper 看到了虫洞，并看到了永恒号正在第一次去往卡冈都亚的旅途中的 Brand；然后超立方体通过超体空间带着 Cooper 穿越宇宙并将他送回地球。至此，破案结束。但除了破案的乐趣之外，本书提到的从经典物理学派牛顿、爱因斯坦，再到量子物理学派惠勒，宇宙学派霍金，这些伟大的物理学家为人类技术进步带来很多贡献，即使没有超体生物的帮助，我们依然有能力去探索和掌握物理定律，并用来掌控我们人类自己的命运。我们需要不断理解和认识科学，将科幻电影真正发展成科学事实，为人类带来更多颠覆性的技术革命。

不错的科普书籍，作者全书没有列举公式

查了大学数学、物理、化学、生物等知识。

完善电影中出现物理天体运动的知识

真酷

本书是电影《星际穿越》的扩展书籍，作者是《星际穿越》的科学顾问，也是电影里很多经典宇宙场景的指导者。本书主要围绕《星际穿越》中黑洞、奇点、引力、四维空间、时间流向等问题解释科学依据。很多概念着实认真读也没完全弄明白，比如 “视界” 的概念，四维空间和超立方体。不过电影是物理世界假设可能成立的宇宙，现有的所有概念只能支撑起说这些都有可能发生，而不是已经必然的发现。所以感兴趣可以读个乐子。