愛是第五維度

諾蘭的新片《星際穿越》一如既往地好看，他拍電影最成功的地方是讓觀眾不明覺歷，然后在觀影之后不是吐槽就是分析電影中環環相扣的情節的具體意圖，以及在所有細節背后那神秘而巨大的意義。

那么，在這部新片中，那個神秘而巨大的意義指向何方？

所有觀眾都感到了這個意義，但說不清楚，再加上對愛因斯坦理論以及編劇之一物理學家基普·索恩的蟲洞理論的不熟悉，導致很多人覺得其實十分簡單的情節并不簡單，甚至有點撲朔迷離。很多人希望我寫個解釋，原因就在于此。

其實，在整個影片中，我們只需要解答三個物理問題，然后，這個故事就可以自圓其說了，你也就看懂了。

第一個物理問題，時間變慢。在愛因斯坦的引力理論中，時間是彎曲的，空間也是彎曲的，它們彎曲的原因是能量和質量。更大的質量密度導致更大的彎曲，在黑洞附近，時間彎曲的表現是時間流動變慢，在那里，秒針動一下，在地球上也許整天整年都過去了。事實上，當庫珀和艾米莉亞逃離那個有著巨大海浪的行星后，留在主飛船上的同事黑人羅米尼已經覺得二十多年過去了，頭發也開始變得花白。

另外，由于他們一直在黑洞附近，相對他們而言，地球上的時間變得飛快，漸漸地，庫珀的女兒墨菲長大了，成為布蘭德教授的學生，最后，布蘭德也帶著未能解開引力方程的遺憾去世了。在去世的時候，他告訴墨菲，所謂A計劃即拯救整個地球人的計劃并不存在，因為他知道，解開引力的秘密藏在黑洞奇點附近。沒有那些量子信息，引力的秘密無法解開，從而人類也就無法離開地球。

時間變慢的另一個重要效應是當庫珀落入超立方體時，她的女兒也長大了，也就可以理解他傳輸的量子信息，這樣也就能夠解開布蘭德沒有解開的方程，從而率領人類離開地球。當然，還有一個效應就是庫珀在被神秘地推離黑洞之后，會被人類的后代所解救。我們還得再加上一個效應：雖然在地球這一頭人類已經繁衍了好幾代，而在另一頭艾米莉亞才剛剛在她男友的行星上安頓下來，從而庫珀還可以駕駛更加先進的飛船再次穿越蟲洞與她相會。

通過引力場，時間變慢的效應其實就是走向未來。

綜上所述，在時間變慢的問題上，我相信人們說的，諾蘭或者索恩沒有任何破綻。事實上，索恩在他的新著《星際穿越的科學》中應該仔細計算了每一步。

接下來是那個在土星附近出現的蟲洞，這是一個沒有“時間變慢”效應那么靠譜的設定，但比最后的超立方體還算靠譜些。

首先，蟲洞不是地洞，也不是在我們的三維空間中挖出的一個類似圓柱體的東西。要正確理解蟲洞，我們可以先從二維的紙片說起。在一個巨大的兩維紙片上，隨意選出兩個點A和B，比如一個是北京，一個廣州，其間的距離超過兩千公里。這兩個點的距離甚至可以更遠，比如一個在地球，另一個在仙女座大星云之中的某個星球上，距離差不多有兩百五十萬光年，當然，也可以是地球和《星際穿越》中的那個黑洞，距離未知，可能是另一個星系也可能是宇宙的盡頭137億光年。假想有這么一個二維紙片宇宙，假想這個巨大的紙片在一個不存在的三維空間彎曲起來，使得兩個點相對。現在，我們在兩個點周圍分別挖去一個半徑一樣大的圓形紙片，再用一個半徑同樣大小的圓柱面將這兩個洞連接起來，現在我們獲得了一個幾何上與一個簡單紙片不同的二維世界。

在這個二維世界中，從A點走到B點有兩種途徑，一種是以前的途徑，很遠，例如北京到廣州的兩千公里，或者地球到仙女座星云的二百五十萬光年。另一個途徑是通過圓柱面，這個圓柱面可短可長，也許只有一公里甚至更短，依賴對這個圓柱面做了什么假設。

這個連接兩維宇宙的圓柱面就是蟲洞。

這個蟲洞不是二維世界中的地洞，因為在二維世界中，地洞就像在二維紙片上用兩個平行線段畫出的一個長方形，它的邊界是兩條平行線。進入這個兩個平行線的口是一個垂直于兩條平行線的線段。而二維蟲洞是一個圓柱面，進入圓柱面的口是一個圓。

現在，我們簡單地將以上的圖像推廣至三維空間。我們在三維空間的A點和B點分別挖去一個球體，然后，用一個三維圓柱面（其邊界是球面）連接這兩個球體的邊界。這樣，當我們進入蟲洞時，我們進入了一個球體，就像《星際穿越》里土星附近的那個球體一樣。

據說，索恩和同事們就這個蟲洞寫了兩個科學論文，一篇關于這個蟲洞的物理學，一篇關于這個蟲洞的視覺形象。因為這個球體內部通向了另一個宇宙，因此，站在球體外面，我們看到了一些那個宇宙中的星系。當然，那個宇宙也許是另一個星系，也許是我們宇宙的盡頭，也許是一個完全不同的宇宙。

盡管通過尋常的路徑我們要走上一百億年（以光的速度）才能到達宇宙盡頭的那個黑洞，但我們也可以穿過蟲洞抵達那個黑洞和它周圍的行星。

蟲洞在幾何上是靠譜的，物理學上它是否能夠存在卻一直是一個疑問。因為，它必須是愛因斯坦方程的一個解，要獲得這樣的解，我們需要負能量。只有負能量才可能把三維空間扭曲，制造出蟲洞。目前在我們的認知中，所有物質的能量都是正的，如果產生負能量就會產生斥力。比方說，如果你推一個物體，它的加速方向是相反的。可是，我們在宇宙中還沒有見識過負能量。也許負能量壓根不存在，也許等到我們將來的技術更加發達了，就像影片中那個生活在五維時空中的智慧體一樣，我們能夠制造出負能量。

因此，蟲洞不像前面的所說的時間變慢，不一定靠譜。

接著，我們來到影片最不靠譜的也是最重要的一段，超立方體。不錯，在黑洞附近，一切變慢了，也許一秒相當于地球的一個世紀甚至更長，取決于你離黑洞的表面有多近。可以想象，假如地球那一端有人給黑洞附近的庫珀發來電視視頻，他可以在幾分鐘內看到地球一個世紀的歷史演變，但是，他不可能看到過去的自己，他只能看到未來，否則就形成了所謂時光旅行。而時光旅行是《星際穿越》中的時光機現象必須的，他看到了過去的自己和過去的墨菲，并通過“引力異常”給他們傳達了信息，包括航天秘密地址，包括“Stay”。因此，那個超立方體明顯不是靠譜的時間變慢效應。

那是什么效應？引力異常？不是，引力異常只是庫珀在用引力波發射的信號。兩維時間？當然，沒有兩維時間，只有三維的墨菲房間以及無數個這個的房間疊加。在這些無數個房間中出現了歷史的不同片段。第五維空間？就像庫珀和墨菲進入基地后物理學家布蘭德告訴他們的那樣，存在生活在五維空間中的智慧體？也不是。你只需要停下來想一想，假如你是生活在一個紙片上的生物，不能回到過去，那么，你能夠被三維人抓出來回到過去嗎？不能，因為三維人本身也回不到過去。

因此，只有一種解答，那是愛的效應，愛超越時間和空間，這是影片中出現不止一次的臺詞。艾米莉亞在論證為什么應該去她男友到達的行星時這么說過，別人也這么說過。愛讓庫珀在超立方體中回到女兒房間的背面，而不是地球上任何其他地方，比如廣州。愛讓機器人塔斯在奇點處莫名其妙獲得量子信息，愛讓墨菲手表的指針不停接受引力反常。最后，愛讓生活在五維中的智慧體將庫珀推離黑洞，并讓他回到土星附近，那里有他的女兒以及解救他的人。

當然，愛也莫名其妙地讓庫珀在離開黑洞穿越蟲洞時遇上第一次穿越蟲洞的自己并與艾米莉亞握手。

同樣，愛讓見過已經衰老的女兒的庫珀重新駕飛船去會見艾米莉亞，也許他們將一道在宇宙的另一端繁衍新人類。

我還沒有讀過索恩的《星際穿越的科學》，不知道他如何解釋超立方體以及時光機現象，但我實在看不到一個符合物理學的解釋。當然，如果我們仔細地修改物理學，時光機現象是可以發生的，并且并不導致類似自己回到過去殺死自己的悖論，可是我還是不理解為什么庫珀在落到黑洞邊緣會那么巧合地見到女兒房間形成的超立方體。也完全不理解生活在五維空間的智慧體——其實是生活在非常非常遙遠未來的人類——為何特別關注庫珀而不是艾米莉亞。

還有一個問題，也許是諾蘭謎題的一部分：是土星附近的人類進化成生活在五維空間中的智慧體，還是艾米莉亞攜帶的受精卵進化成五維空間的智慧體？

最后的最后，那個方程的解是怎么回事？為什么藏在黑洞的奇點附近？那個解是人類離開地球所需要的？還是人類進化成五維智慧體所需要的？還是超立方所需要的？當然，這是又一輪循環。