星際效應Kip Thorne本人Q&A回答 - 電影

今天我們學校大禮堂有免費播放星際效應的活動

一開始就看到一堆人在外面拿書給Prof Kip Thorne 簽名
照片：（等我以後記得上傳）
http://i.imgur.com/0FS2UJt.jpg

當然我們學校書店本身就有賣一本25美元且上面有Kip Thorne簽名的
the Science of the intersteller

進去後再第五排剛好找到認識的朋友就坐下
http://i.imgur.com/muOURBL.jpg
剛好她有買那本身書
我借來很快的翻一下
結果電影裡面大部分的問題真的都要討論到
http://i.imgur.com/X1vVTXg.jpg

牆上有加州理工校徽
http://i.imgur.com/FGqNZy8.jpg

七點了，結果Kip 先走出來
http://i.imgur.com/oaH51vM.jpg
講講這部片排片的過程
什麼20年前他就想拍了
結果找了史蒂芬史匹博
然後他又不想拍之類的
http://i.imgur.com/299PDvJ.jpg
之後總算找到諾蘭接手
接著他秀了一段花序講這部片是怎麼拍攝的
他還說諾蘭用了全面啟動動畫摸擬的電腦來做這部電盼的模擬
http://i.imgur.com/Vxbpaqx.jpg

接下來電影就開始了
這是我第二次看
第一次其實也是免費看的
因為我們宿舍的team拿到宿舍的南瓜雕刻比賽冠軍
所以就獲得學校給的imax免費首映電影票
那時候還記得整個imax廳一半被我們學校包了起來

電影看完後就是真的重頭戲
http://i.imgur.com/m5OrleP.jpg
Kip Thorne 親自用投影片解說電影內的科學
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http://i.imgur.com/FbeNtJk.jpg
首先他先介紹第五空間
http://i.imgur.com/AQWSaZ3.jpg
影片中地球和那個黑洞的距離是100億光年
可是他說只要往第五個維度伸出一點點
距離就會變一半
所以只要超出幾公分
地球和黑洞的距離就跟地球到太陽的距離一樣了
這大概是為啥cooper離開第五空間後可以變到地球附近之類的原因
（以上這我自己猜的）
教授說這是整部電影最重要的基礎
既向第五度空間凸出來的蟲洞距離短到可以讓時空旅行成真

接下來講蟲洞，講它怎麼摸擬然後看起來多真實之類的
http://i.imgur.com/ywdPNqE.jpg
http://i.imgur.com/8Ip7WBm.jpg
蟲洞不太可能存在，因為維持蟲洞的r穩定需要負能量
在很小的空間或是很短的時間內，因為量子漲落（或是測不準原理）
負能量是可以出現的
但這表示蟲洞只能出現在很短的時間或是很小的尺度
這麼大的蟲洞應該是不太可能的
不過跟星際旅行比起來，其實這還蠻可能的
http://i.imgur.com/XWQhsee.jpg

接下來講黑洞
http://i.imgur.com/PSuyDua.jpg
因為重力透鏡效應
黑洞後面的disk發出的光會從黑洞上面和下面跑到你眼睛
http://i.imgur.com/uQGx0XU.jpg
所以這是為什麼黑洞看起來上面和下面都有個disk環
http://i.imgur.com/AKbF1U7.jpg
接下來還要再加上都卜勒效應
（因為disk在轉）
所以disk一邊看起來藍藍的，一邊紅紅的
http://i.imgur.com/z7dAM7E.jpg
再考慮都卜勒強度效應
藍藍的看起來特別亮，紅的特別暗
當諾藍看完模擬後，他說：我覺得還是把都卜勒效應去掉好了
http://i.imgur.com/fvcPFqO.jpg
所以電影裡的黑洞的影像並不完全真實，要不然可能會有點不好看

電影中miller'plant非常靠近事件地平面
（所以一小時等於地球七年非常合理）
為了讓這個行星穩定存在
黑洞必須要轉的非常快
http://i.imgur.com/gXBMB3U.jpg
連帶的產生巨大的潮汐力
所以會有大浪
kip說他對諾蘭的黑洞只有一個要求
以前的科幻電影裡太空船掉入黑洞後
往往會出現撒旦的臉之類的東西
他只要求掉入黑洞的不要有任何宗教暗示的東西出現
而諾蘭也做到了

接下來他講了黑板上的方程式
http://i.imgur.com/BBkOAY6.jpg
以及電影中教授要解的"場"
http://i.imgur.com/3zlhg4a.jpg
這個你們應該都不懂所以就不提了
不過你們可以上官網
他們有把所有的方程式放上去

接下來講太空船掉進黑洞的過程
http://i.imgur.com/VrlsnaH.jpg
他說在黑洞地平面內還可以看到外面的星星真的很真實
這個黑洞有三種不同的奇異點（singularity）
http://i.imgur.com/6AlMLJT.jpg
（某方面解釋為什麼太空船沒有被潮汐力撕碎）
最後cooper掉到tesseract去
tesseract是四維的立方體
http://i.imgur.com/5TxPetZ.jpg
這個四維的立方體有八個"三維面"，也就是立方體

cooper是在這個四維立方體的一個"立方面"上
他的女兒在另外一個立方面

他往上看可以看到他女兒的頭
往下看可以看到他女兒的腳
往左看可以看到他女兒的左邊，往右可以看到右邊
http://i.imgur.com/rwRDnOM.jpg

最簡單表現這種影象的方法
是在cooper本身處在的四維面上（也就是他所存在的立方體）
在他的立方體上下左右前後各放一個他女兒存在的立方體
http://i.imgur.com/AGjj3Bb.jpg
在電影中
諾蘭把那個立方體給稍微縮小了
立方體間用線接起來
http://i.imgur.com/6lo4lYr.jpg

諾蘭電影裡的規則
http://i.imgur.com/Wy29QrF.jpg
1、三維物體和場不可以有時間倒轉
2、五維空間中的重力可以把訊息帶到過去

http://i.imgur.com/lfl9hiz.jpg
接下來教授提供了Q&A
Q：為什麼停留在miller 軌道外的太空船沒有time dilation
A：那個母船停在木星距離的軌道，其時間膨脹僅10%
miller星所在的地方靠近地球距離軌道，也就是地平面附近
時間延遲幾乎無限大

Q：為什麼那個女兒的手表可以一直動？
A：那可能是五度空間人提供的一個工具可以一直讓它replay，我只能說是magic

Q：最後燃料不夠要怎麼到第三個行星？
A：要到那個行星，要加速度光速的幾分之一
以我們的科技是永遠做不到的，就算你的雙星系統
可以一直不斷的做slingshot（藉星體彈弓加速）也做不到
但是如果你有黑洞雙星系統的話就可以
諾蘭原本有放黑洞雙星系統來解釋
但是他想說觀眾看了會昏倒吧～所以就算了
取而代之的是不斷的在台詞中講到slingshot
講的就是說那個大質量黑洞其實還有一個中質量黑洞繞著他轉
（請買我的書～裡面的說明，笑～）

Q：為什麼訊息只能從地球傳到太空船，倒過來不行？（我親自問的）
A：我想應該是relay station（訊號轉傳站）出了點問題。在蟲洞靠近地球的那端
訊號轉傳是正常的，可是在靠近黑洞那端壞了無法把訊號轉傳進蟲洞

Q：為什麼掉進黑洞時太空船會被一堆東西打到？
A：因為本來就有一堆東西一直掉到黑洞裡去
太空船因為有初速，往內掉的速度會比較快
所以會撞到那些東西

Q：解開反重力方程式能夠幹麻？
A：可能可以控制重力，比如說把地球的重力場關掉一個小時
所以人類才得以在太空建立太空站之類的

還有其它的問題我可能忘了
可以提醒我還有哪些問題沒有回答到

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