星際穿越：電影幕後的科學猜想、推測和事實

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編輯推薦

1234一部媲美《時間簡史》的巨著，同名電影幕後**科學顧問、天體物理學巨擎基普·索恩巨獻。

1234基普·索恩寫給所有人的天文學通識讀本，揭示電影幕後的科學事實、有根據的推測和猜想，解開黑洞、蟲洞、星際旅行等一切奇景的奧妙。

1234國家天文台8位天體物理學科學家權威翻譯。國家天文台苟利軍、王嵐、李然、爾欣中、王喬、李楠、王傑、謝利智8位博士重磅擔綱翻譯，文字優美，將這本極富科學內涵的圖書演繹得極為通俗易懂和精彩。

1234豪華推薦人陣容，好萊塢**導演克里斯托弗·諾蘭、北京天文館館長朱進專文作序，歐陽自遠等3大院士、李淼、魏坤琳等5大**科學家、《三體》作者劉慈欣聯袂推薦：中國月球探測工程首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠，高能天體物理學家、中國科學院院士李惕碚，著名天體物理學家、中國科學院院士武向平，中國科學院高能物理研究所和國家天文台雙聘研究員、中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任張雙南，著名物理學家、中山大學教授李淼，國家傑出青年科學基金獲得者，國家天文台研究員及宇宙暗物質與暗能量研究團組首席科學家陳學雷，加州理工學院物理學教授陳雁北，北京大學心理學系副教授、博士生導師魏坤琳（Dr.魏），中國當代*知名的科幻作家、暢銷書《三體》作家劉慈欣鼎力推薦，帶你探索宇宙奧秘。

123414大獨家視頻隨書講解，打造科普閱讀新體驗！苟利軍、王喬和王嵐三位專家對於書中的黑洞、蟲洞、高維空間和時間旅行等主題特別錄製了講解視頻，隨書同讀，穿越無限。

1234四色精美印刷，炫酷視效，帶你穿越時空、遨遊宇宙！***驚艷、*走心的科普巨制！

內容推薦

1234在《星際穿越》之後，這一系列問題全世界都在問！本書將會告訴你答案！

1234為什麼黑洞會吞噬一切，甚至連光都不能倖免？

1234為什麼蟲洞不是一個洞，而是一個球？

1234又是什麼神奇的力量，讓米勒星球上的一小時等於地上七年？

1234最簡明清晰的時間與空間理論入門讀本。基普·索恩教授，電影《星際穿越》的唯一科學指導，以淺顯易懂的語言一一破解了宇宙中的讓人瞠目結舌的奇景——大爆炸、黑洞、時空彎曲、潮汐力、蟲洞、引力彈弓、星際旅行等，解釋了所有推動劇情的天體物理學理論，還就內容的真實性將書中的科學知識分為三種：科學事實、有根據的推測和猜想，並做了明確的標註，以幫助我們解開所有劇情設計與時空旅行之謎！

1234《星際穿越》是繼《時間簡史》之後天體物理學領域的又一里程碑式著作。

作者簡介

基普·索恩（Kip Thorne）1234全球頂尖理論物理學家，當今世界研究廣義相對論下天體物理學領域的領導者之一。

1234致力於宇宙時空彎曲的研究，創建了全球知名的LIGO項目。

1234畢業於加州理工學院，在普林斯頓大學攻讀博士期間師從於全球頂尖物理學家約翰·惠勒。畢業後回到加州理工學院任教，在30歲時，便成為該校歷史上最年輕的教授之一。

1234好萊塢燒腦巨制《星際穿越》唯一科學顧問，電影科學性的最強保證。

目錄

推薦序1請溫柔地走進科學的良夜

推薦序2星際穿越，不確定性的美妙

中文版序科學的力量

譯者序探秘人類知識的未知疆域

前言科學，美麗而迷人

引言一場華夢，九年曲折：電影《星際穿越》的創生

【琳達·奧布斯特】最傑出的好萊塢搭檔

【史蒂文·斯皮爾伯格】誰是最初的導演？

【喬納森·諾蘭】一波三折的編劇遴選

【克里斯托弗·諾蘭】意外接棒的好萊塢頂尖導演

【保羅·富蘭克林、奧利弗·詹姆斯、尤金妮婭·馮·騰澤爾曼】視覺特效的締造者們

【馬修·麥康納、安妮·海瑟薇、邁克爾·凱恩、傑茜卡·查斯坦】精彩「穿越」背後的好萊塢巨星們

第一部分宇宙奧秘，穿越之鑰

01宇宙的終極真相

大爆炸，宇宙誕生

萬億星系與黑洞

太陽系

恆星的死亡：白矮星、中子星和黑洞

宇宙中的電場、磁場與引力場

02主宰宇宙宿命的法則

揭秘物理世界的四大定律

科學事實、有根據的推測和猜想

03彎曲時空和潮汐力

愛因斯坦的時間彎曲理論

彎曲的空間：超體和我們的宇宙膜

潮汐力，米勒星球巨浪的來源

04黑洞，光都無法逃逸的牢籠

蹦床上的螞蟻，黑洞彎曲的空間

視界困住的信號，黑洞彎曲的時間

無可抵抗的空間「漩渦」

精確刻畫黑洞附近的彎曲時空

從宇宙中觀測到的黑洞外貌

「踩著彼此的肩膀」的黑洞發現史

第二部分卡岡都亞，黑洞中的巨人

05黑洞卡岡都亞的構造

1億倍太陽質量，米勒星球被撕碎的臨界點

「天上一時，地上七年」，自旋速率大揭秘

卡岡都亞的結構奧妙

火殼，被禁錮的光線

06引力彈弓

21世紀科技都無法解決的加速困境

駛往米勒星球的彈弓之旅

星系中心的中等質量黑洞，最佳彈射彈弓

超級文明的航行軌跡

「卡西尼」號，現實中的「巡邏者」號

07打造黑洞卡岡都亞

黑洞陰影及其火環

無自旋黑洞的引力透鏡效應

快速自旋黑洞的引力透鏡效應

製造《星際穿越》中黑洞和蟲洞的視覺特效

引力彈弓旅程中的景象

08瑰麗奇美的吸積盤與噴流

類星體，小天體里的大能量

能量發動機——黑洞與吸積盤

噴流：從迴旋空間中提取能量

吸積盤從何處來？潮汐力撕裂恆星

卡岡都亞的吸積盤與丟失的噴流

09事故是進化途中的第一步

第三部分地球大災難

10毀滅人類文明的枯萎病

庫珀的世界——只比活命好一點兒

何種災變才是罪魁禍首

泛型枯萎病，所有生物的終極殺手

11氧氣危機

可呼吸氧氣的生產與破壞

海洋翻動，所有人都將死於二氧化碳中毒

12星際旅行,尋求地外生命支持

最近恆星離我們有多遠？

21世紀技術條件下的旅行時間

未來的技術

熱核聚變推進系統的實現時間表——22世紀晚期？

激光束與光帆技術的實現時間表——22世紀？

雙黑洞的引力彈弓

第四部分蟲洞，超太空跳躍的橋樑

13蟲洞，危險與希望的並存體

蘋果，蟲洞之名的靈感源

福拉姆蟲洞，最早的蟲洞

蟲洞的塌縮

《超時空接觸》，一個可穿越蟲洞的瘋狂構想

可穿行蟲洞應該是什麼樣子？

蟲洞是否可以像天體一樣在宇宙中自然存在？

超級發達文明，可穿行蟲洞的唯一希望？

一個極度未知的領域

14《星際穿越》中蟲洞的可視化

蟲洞的引力和時間彎曲

3大「把手」，蟲洞形態各異的根源

「把手」如何影響蟲洞的外觀？

蟲洞長短，穿越景象各異的決定者

蟲洞的透鏡寬度，引力透鏡效應大不同

《星際穿越》中動人心魄的蟲洞

穿越蟲洞之旅

15引力波如何發現蟲洞

LIGO發現引力波暴

當一顆中子星圍繞黑洞公轉時

引力波源，蟲洞的另一端

諾蘭緣何棄用引力波？

引力波以及探測引力波的儀器

「宇宙彎曲的一面」

原初引力波，宇宙誕生一瞥

第五部分探索黑洞卡岡都亞的周邊

16米勒星球，未被吞噬的倖存者

米勒星球的運行軌道

時間變慢與潮汐力形變

空間迴旋，米勒星球速度的制衡要素

米勒星球上的巨浪

米勒星球的「一生」

從米勒星球遙望卡岡都亞

17黑洞卡岡都亞振動之謎

未被羅米利展示的重要數據

共振頻率，駕馭引力異常的關鍵

18第二選擇，曼恩星球

曼恩星球，一個缺少太陽的世界

通向曼恩星球的旅程

冰雲，到達曼恩星球

是誰打造了曼恩博士的地質數據

19「永恆」號的夾縫求生

潮汐力與「永恆」號的設計

曼恩星球上方軌道處的真實爆炸

第六部分極端物理

20第四維度和第五維度

作為第四維度的時間

超體：真實還是虛構？

第五維度

21預示未來人類的超體生物

二維膜與三維超體的碰撞

當五維世界的超體生物穿過我們的三維膜時

超體生物的特徵和他們的引力

《星際穿越》中的超體生物

22限制引力

五維空間的引力難題

膜外維度是捲曲的嗎？

膜外維度：反德西塔（AdS）彎曲

AdS三明治：超體中的充足空間

危險：三明治是不穩定的

穿越AdS層

23引力異常，墨菲口中的「幽靈」

火神星，水星軌道異常進動的幻象

「暗物質」，星系之間相互繞轉軌道的異常

宇宙加速膨脹的異常

條形碼式灰塵，《星際穿越》中的引力異常

24布蘭德教授的方程

墨菲和教授兩人的筆記以及黑板

第五維度，引力異常的來源

超體場，引力強度的控制因素

蟲洞必須連通！

保護我們的宇宙不被摧毀

教授方程的終極答案

25奇點和量子引力

量子定律，一切宇宙問題的解

媒體評論

1234黑洞、蟲洞、彎曲、五維、時間旅行……這是一場科學的饗宴，更是一場關於人類命運的探尋。在基普·索恩搭建的這個物理世界中，人類雖渺小、無奈，但卻不忘初心，執著追夢。最終，超體生物解救了庫珀，皆大歡喜。科學的美麗與迷人就在於此，它不僅讓我們洞悉宇宙的奇妙，而且還進一步拓寬了我們的思維，點燃好奇的火花，讓思想「穿越」起來，並傳遞給下一代人。不過在現實中，人類的命運自然掌握在自己的手中，而那密碼，恰在宇宙深處。

1234——歐陽自遠著名天體化學與地球化學家，中國月球探測工程首任首席科學家，中國科學院院士，發展中國家科學院院士，國際宇航科學院院士

1234黑洞奇點、蟲洞、時間穿越、高維空間等廣義相對論理論直接或間接的產物，既給人以無窮的想像空間，又可能是建立新物理的出發點。《星際穿越》一書的作者系廣義相對論的著名資深學者，又是電影《星際穿越》的一位編劇和科學顧問；中文版翻譯團組由活躍在天文、引力物理和宇宙學前沿的青年學者組成，譯文流暢準確，編排印製考究。這是在愛因斯坦建立廣義相對論一百周年之際獻給科學愛好者和專業工作者的一份難得的禮物。

1234——李惕碚高能天體物理學家，中國科學院院士，清華大學物理系教授，中國科學院高能物理研究所研究員

1234人類一直對星空充滿著幻想，而《星際穿越》給幻想插上了可以飛行的翅膀，讓我們穿過神秘莫測的時空隧道，飛向另一個絢麗多姿的世界。黑洞之奇妙，蟲洞之玄機，宇宙之浩瀚，盡顯「星際穿越」。通俗的語言，精美的圖畫，嚴密的邏輯，引導我們一起「星際穿越」，遨遊超級震撼的引力王國。

1234——武向平著名天體物理學家，國家天文台研究員，中國科學院院士

1234中國人都喜歡揭老底。硬科幻電影《星際穿越》放映之後，更是掀起了全民揭電影「科學老底」的運動。為了滿足公眾的好奇心，同時也說明這部電影的科學可信，這部電影的科學顧問、國際頂尖黑洞研究專家索恩親自寫了這本書自揭老底。譯者也是活躍在黑洞研究領域的傑出學者，比如苟利軍在測量黑洞自轉方面的成就便是國際領先的。無論是對從事天體物理研究的專業學者、天文愛好者，還是科幻電影的發燒友，閱讀本書都會獲益匪淺。

1234——張雙南中國科學院高能物理研究所和國家天文台雙聘研究員，中國科學院粒子天體物理重點實驗室主任

1234我很榮幸在觀賞電影《星際穿越》之後很快能讀到英文原版的關於《星際穿越》中科學原理的書，作者是這部電影劇作者之一以及科學顧問，這就很快解開了我的一些疑惑。現在，這本書的中譯本擺在大家面前，非常值得希望了解現代物理學特別是時空科學的人一讀。它比《時間簡史》通俗，並且，它的作者在多次打賭中贏了霍金。

1234——李淼著名物理學家，中山大學教授

1234基普·索恩教授不僅是廣義相對論和黑洞物理領域的世界權威，而且也正是由於他的努力，才使大眾首次在電影《星際穿越》中欣賞到了黑洞、蟲洞、高維空間等現代物理學中最奇妙概念的逼真展現。可以說，就算是專業研究者，若不讀此書，也無法理解電影中為了真實展現這些奇妙概念所做的種種細緻考慮。本書譯者苟利軍研究員等人是我的同事，都是非常活躍的天文學研究者，他們在百忙之中，抽出時間以最快速度將此書譯為中文，分享給所有希望理解這個奇妙宇宙的讀者們，實為功德無量。如果想知道科學為什麼好玩，來讀此書吧！

1234——陳學雷國家傑出青年科學基金獲得者，國家天文台研究員及宇宙暗物質與暗能量研究團組首席科學家

1234飛離地球、穿越蟲洞、探索黑洞的奧秘、超越時空的限制、尋找人類新的家園——《星際穿越》描繪了一個繽紛的幻想世界。索恩教授作為電影的密切參與者，對其中的科學問題做了嚴謹的思考。本書用精彩的圖片和通俗的文字，再現了索恩教授的思考過程，把當代物理學中最前沿的問題和最大膽的猜想展現在讀者面前，激勵我們更勇敢地探索這個宇宙。也許有一天，地球上的我們會超脫黑洞的潮汐，自由穿越於星際，打開新家門的日子也許並不是遙遠的未來。

1234——陳雁北加州理工學院物理學教授

1234電影《星際穿越》剛上映時，恰巧我和《最強大腦》欄目組的專家教授們在南京。當晚我們就迫不及待地去電影院一起觀看，電影非常震撼，我們半夜還討論了很久。精彩背後，是留給我們的很多問號：為什麼掉入黑洞的庫珀會被超立方體營救？為什麼蟲洞看上去是一個球而不是一個洞？對我而言，人的神經系統是否真有能力像電影中一樣在超高速情況下精確地控制飛船？有太多有關宇宙和人的問題，一直讓我著迷，而今終於等到了這本書的翻譯和出版。讀過此書，才發現基普·索恩教授的深厚功力和嚴謹的科學精神，不僅將如此深奧的科學原理講解得深入淺出、令人著迷，而且更是在每一次場景的設定上都進行了大量的計算，力求保證所有細節的科學性。如此偉大的科學家「較真」出如此偉大的一本書，非常值得一讀。

1234——魏坤琳（Dr.魏）北京大學心理學系副教授、博士生導師

1234基普·索恩教授不僅是天體物理學領域的巨匠，更是位藝術大師。在他邏輯嚴密的計算和對模擬效果的孜孜追求下，就連擲地有聲的硬科學也變得如此柔情，如此絢麗，讓人著迷。當科學的嚴謹遇上真性情，令人驚嘆的化學反應自然會生生不息。

1234——劉慈欣中國當代最知名的科幻作家，暢銷書《三體》作者

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