中国传媒联盟 据 朝闻通 讯：一部《星际穿越》让文科生大呼要和物理老师谈人生，这部豆瓣9.1评分的作品一经播出虽然褒贬不一，但无疑掀起了国民物理热的浪潮，环球网校高考频道名师为大家简单化讲解其中的相关知识，让你在完全不懂物理学的的前提下可以看懂《星际穿越》。
 

前提点：什么是虫洞?
 

首先，人类目前可以感知的是四维时空，三维空间加上一维时间。然而，多种证据表明:也许我们生活在一个更高维的宇宙中，只是人类目前科技探测不到。什么是虫洞?环球网校解答：在二维条件下(平面)，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，在二维条件下是一个圆形。而在我们所处的三维世界中，要用这种方法来连接空间中的两点同样需要额外的维度(第四维)来实现，而在三维的世界中(我们以及电影所处的世界)，虫洞则以球形存在，理论上可以从任何角度进入虫洞。作为虫洞外部的观察者，我们可以看到虫洞另一端扭曲之后的景象。
 

疑惑1：虫洞真实存在吗?
 

环球网校高考频道解答：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。宇宙物理学家认为虫洞在宇宙中无处不在，只不过非常不稳定和存在的时间很短，并可以通过一些方法来稳定虫洞来达到穿越时空的目的。影片的安排确实有发生的可能性并且符合目前的物理假设。
 

疑惑2：为什么Cooper乘坐的飞船要不停的旋转?
 

环球网校高考频道解答：飞船之所以在离开地球大气层后需要旋转是为了制造重力，这样Cooper和他的队员们就可以像在地球上面那样正常的生活，影片中也不需要假装飘来飘去。当物体绕着圆心旋转的时候，宇航员所处的参考系具有一个离心力，这就等效于重力。
 

疑惑3：为什么Miller行星上面会有巨浪?
 

环球网校高考频道解答：普通潮汐而已。众所周知太阳和月球的引力可以制造潮汐，由于Miller行星靠近附近黑洞的引力场，再加上Miller行星表面的引力场较弱，形成巨浪也就不足为奇了。
 

疑惑4：为什么Cooper从Miller行星返回后已经过去二十多年并且Romily已经老了?
 

环球网校高考频道解答：Copper 此行所到达的恒星系与我们的太阳系有很大的区别。太阳系是一个出于青年期的恒星系统，而Miller行星所在的恒星系统极有可能是一个晚期的恒星系统，质量巨大的恒星塌陷后形成了Gargantua黑洞，而在黑洞的周围有大量的高温气体和尘埃形成的吸积盘来为恒星系提供能量。这也是为什么影片中黑洞的表面有光盘。Gargantua的质量非常巨大，导致了Miller行星处于巨大的引力势中。根据相对论中的描述，引力势能可以改变时空扭曲率而导致时间流逝发生改变。在影片中，以地球或者Romily作为观测者的话，Miller行星的时光流逝变慢，所以才是地上一小时，天上数十年。这种由于引力场造成的时间膨胀，已经在现实中被实验证实存在。
 

疑惑5：为什么Cooper在虫洞中可以观察到所有的历史事件?
 

环球网校高考频道解答：其实可以归结到虫洞中的五维时空的问题。而五维时空则是四维空间加上非线性的时间维度，在影片中，理论上讲，Cooper所处的就是上帝视角，能知晓这个五维时空中所有信息的过去、现在和未来。可以猜测的是这个虫洞和五维时空并非自然形成，而是未来人类为了拯救过去人类而专门为Cooper和Murph建造的。
 

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疑惑6： 是什么拯救了人类的未来?
 

环球网校高考频道解答：影片中虽然没有明确指出Brand和Murph研究的理论到底是什么，但我们可以大致猜测到应该是爱因斯坦晚年想解决的的同一场理论。而这其中最难以解决的就是引力问题。Cooper在五维时空中将机器人收集到的重要数据传递给Murph，让Murph得以完成统一场理论来解决反重力飞行，这样便可以建立巨大的空间站将全部人类送入太空，并通过虫洞到达新世界。
 

以上是由环球网校名师特别整理，考生如在备考过程中遇到问题，欢迎及时查阅环球网校高考频道或在环球网校高考频道论坛提问。
 

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