星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像
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美國加州理工學院知名天文物理學家基普．索恩 ╳ 好萊塢大導演克里斯多福．諾蘭
動員眾多科學家+好萊塢頂尖電影人，打造世上第一部忠實出現宇宙間各種天體現象的電影
從校園到會議室，從網路到小酒館，掀起全球史無前例的物理學討論熱潮
一則基於科學事實的寓言
比科幻更離奇壯闊
所有讓你瞠目結舌的宇宙奇景，
所有推進劇情的天文物理理論，
解開劇情設計與時空旅行之謎！
世界頂尖物理學家寫給大家的天文學通識課！
電影幕後，科學家的“裡”設定大公然！
從太空船的航速，到看似簡單順暢的下降行星之舉，
從教授寫滿方程序的黑板，到絕不起眼的文件數據，
其實無處不經由科學家之手，無一不經由精密計算，
完整符合科學精神與理論！
沒看過本書，別說你懂《星際效應》的成績！
在《星際效應》以前，這些只是天文物理宅研究的專著名詞：
重力致使的時空與時間扭曲效應；黑洞的吸積盤、怪異點、事件視界、重力透鏡、潮汐重力、重力波、重力彈弓；超弦理論與其他超空間推論……
在《星際效應》以後，全球都在問：
蟲洞居然不是洞，而是呈一個球體？
為何黑洞不黑，上下繚繞著一圈“光環”？
米勒的星球如斯湊近“偉人”黑洞，為何不會被它吞噬？
“偉人”的潮汐重力如何能在米勒的星球上激發四千公尺的巨浪？
在米勒的星球上“一小時等於地球上七年”，是怎樣成立的？
超立方體如何傳送三次元的庫柏穿越五次元的“體”（bulk）？
為何庫柏撥動牆上那一堆細線，就能夠傳遞重力波去影響指針動作？
最簡明清淅的時間與空間理論入門讀本
本書中，本來艱澀的天文物理知識，在索恩以淺白易懂的文字下依著電影劇情的推展娓娓道來，逐一破解劇中所有設定之謎，還為讀者就內容的真實性將書中的科學知識大致分為三種：嚴謹科學、有依據的推測、想象臆測，並在各章節前標示出該章或該節的內容屬於何者，使本書成為最簡明清淅的太空科學入門讀本！
科學理論與電影工藝完善結合
索恩是現今世上鑽研重力、宇宙學、廣義相對於論的權威，為《星際效應》架構科學基礎，也在本書中極力以最光鮮的手法生動解釋電影中觸及的科學，並揭露所有相關人士如何經由多少努力，使科學理論與電影工藝完善結合，令事實的出現比虛構與空想更使人覺得離奇與驚豔。
【學界聯合舉薦】
◎卜宏毅中央鑽研院天文所博士後鑽研
◎王子敬中央鑽研院物理鑽研所鑽研員
◎江國興國立清華大學天文鑽研所特聘教授
◎余海禮中央鑽研院物理鑽研所鑽研員
◎吳俊輝國立臺灣大學物理學系暨天文物理所教授
◎李世昌中央鑽研院物理鑽研所鑽研員
◎周翊副國立中央大學天文鑽研所教授
◎林峻哲中央鑽研院天文所科學家
◎孫維新國立自然科學博物館館長
◎耿一偉臺北藝術節藝術總監
◎高涌泉國立臺灣大學物理學系教授
◎陳文屏國立中央大學天文鑽研所特聘教授
◎黃崇源國立中央大學天文鑽研所教授
◎蔣正偉國立中央大學物理系特聘教授
【總編輯好評舉薦】
◎李家維（《科學人雜志》）
◎陳豫弘（《探索頻道雜志》）
◎辜雅穗（《BBC知識國際中文版》）
◎鄭國威（《PanSci泛科學》）
【名人舉薦】
◎曾經耀寰（中央鑽研院天文及天文物理鑽研所鑽研副技師、《科學月刊》總編輯）
“本書繽紛展示了基普朝氣蓬勃的想象力，和他想提高科學親以及性的不懈努力，讓咱們這群不具備他那般高強智慧或賅博學識的普通人，也都能親近科學。”
——克里斯多福．諾蘭（《星際效應》導演）
“電影一開始就根植於現實科學：位於人類知識的最前端，或略微超前一些的科學……這是部從導演、編劇到制片，所有人都尊敬科學的電影，而且整個劇情徹徹底底從科學擷取靈感，將之編織融入電影的素材中……率領觀眾稍事領會物理定律可以與可能在咱們的宇宙創造出哪些巧妙現象……”
——基普．索恩（《星際效應》科學參謀）
目錄
敘言——克里斯多福．諾蘭（Christopher Nolan）
緒論——基普．索恩（Kip Thorne）
1. 一個科學家在好萊塢：《星際效應》的創生
◎ I. 基本原理
2. 簡單懧識咱們的宇宙
3. 主宰宇宙的定律
4. 翹曲時間、翹曲空間以及潮汐重力
5. 黑洞
◎ II. 偉人
6. 偉人的解剖構造
7. 重力彈弓效應
8. 塑造“偉人”的圖像
9. 圓盤以及噴流
10. 第一批演變基礎建材的意外事故
◎ III. 地球上的災害
11. 枯敗病
12. 我需要氧氣
13. 星際旅行
◎ IV. 蟲洞
14. 蟲洞
15. 勾畫《星際效應》片中蟲洞的樣子
16. 發現蟲洞：重力波
◎ V. 探勘“偉人”黑洞的環境
17 米勒的星球
18. “偉人”的振動
19. 曼恩的星球
20. 永續號
◎ VI. 極限物理學
21. 第四以及第五次元
22. “體”生物
23. 重力牢籠
24. 重力異樣
25. 布蘭德教授的方程序
26. 怪異點以及量子重力
◎ VII. 劇情高潮
27. 火山環
28. 墜入“偉人”黑洞
29. 超立方體
30. 傳訊給過去
31. 殖民區升空離地
序跋
敘言
◎文∕克里斯多福．諾蘭
介入《星際效應》制作的最大樂趣之一就是結識基普．索恩。從咱們第一次交談，我就明白看出他對於科學有股深具沾染力的熱忱，還有他有多不願意委曲提出不成熟的見解。不論我就故事情節拋給他哪一種挑戰，他老是面面俱到，穩重考量，還有最首要的是，秉承科學態度來因應處理。他勞神指引我堅守公道正軌，當我不肯百依百順輕信所述，他始終沒有表現涓滴不耐。（無非，有次我拋出一項困難，請他在兩週以內解決他不得超過光速的禁律，當時好象曾經引來微微一聲嘆息）
他懧為自己其實不是扮演科學警察角色，而是劇情敘事協同創作人——在我寫劇本作繭自縛之時，幫我遍覽科學期刊以及學術論文，設法子幫忙解套。基普教導我科學的關鍵特性——面對於大自然意外事例心懷謙遜。這類態度讓他得以賞識臆測小說提出的種種可能性，從另外一個角度入手探究悖論以及不可知——講故事的角度。本書繽紛展示基普朝氣蓬勃的想象力，鋪陳他如何致力不懈提高科學親以及性，讓咱們不具備他那般高強智慧或賅博學識的普通人，也都能夠親近科學。他但願民眾能理解咱們這處宇宙的狂亂真理，並對於這些真相湧現興奮豪情。本書結構是要讓讀者深刻探究，讓科學性向高者能見其深，低的人也不會一無所獲，所有人都能體驗到箇中樂趣，分享我努力追隨基普伶敏心智時的歡欣感受。
2014年7月29日，加州洛杉磯
緒論
◎文∕基普．索恩
我投入科學家生涯已經經持續半個世紀了。從事這行（大半時間）充滿歡欣樂趣，也讓我對於咱們這個世界以及這處宇宙，養成為了一種強有力的察看視角。
我在小時候還有隨後在青少年時代，幸蒙好些人士的著述啟迪，才立志當個科學家，包含以薩．艾西莫夫（Isaac Asimov）、羅勃特．海萊茵（Robert Heinlein）和其他作家的科幻著述，還有艾西莫夫以及物理學家喬治．伽莫夫（George Gamow）的科普類書。我深受那些人士的恩澤，也渴盼能把他們的理念傳達給下一代往返報先輩；我的做法就是一體看待年青人和成人，引領他們進入科學的世界，涉足現實的科學；我還為非科學家解釋科學的運作方式，闡明科學為咱們每一個人，為人類的文明，和為整個人類族群帶來了何等強大的威力。
克里斯多福．諾蘭的《星際效應》電影就是落實那項心願的理想信使。從《星際效應》孕育之初就投入介入是我莫大的福氣（而且那是運氣使然）。我協助諾蘭以及其別人把現實科學編織納入電影的素材。
《星際效應》的科學原理，大半都位於人類知識的最前緣或者略微先進一些。這點為影片更增神祕色采，也讓我有機會闡釋區辨嚴謹科學（firm science）、有依據的推論（educated guess），和想象臆測（speculation）的相異的地方。這讓我能描寫科學家如何檢驗起初只是種想象臆測的概念，證明理念不成立，或者把它們轉變成有依據的推論或嚴謹科學。
這方面我有兩種做法：首先，我解釋目前對於電影中所見現象（黑洞、蟲洞、怪異點、第五次元等）的相關懧識，同時也說明咱們是如何學到這些知識，和咱們指望如何掌握不詳。第二，我秉承科學家的視角，就咱們在《星際效應》片中所見景象加以詮釋，這就很象藝術評論家或一般民眾針對於一幅畢卡索畫作所做詮釋。
我的詮釋通常都針對於片中情形來鋪陳，描繪我心中假想其幕後的可能發展：“偉人”（Gargantua）黑洞的物理學，黑洞的怪異點、視界以及可見外觀；偉人的潮汐重力如何在米勒的星球上激發四千尺水波浪濤；擁有四個空間次元的超立方體如何傳送三次元的庫柏穿越五次元的“體”……
我的詮釋有時是從《星際效應》劇情外推發生，超越在電影所見內容；舉例來講，布蘭德教授如何早在電影開始以前就憑藉重力波發現了蟲洞，那股重力波是從偉人左近一顆中子星發出，穿過蟲洞才傳抵地球。
固然了，這些都是我自己的詮釋，而且都沒有獲得諾蘭的懧可，就好比藝術評論界的任何詮釋也歷來不曾經獲得畢卡索的懧可。這些詮釋是我用來描寫某種巧妙科學的工具。本書或有部分段落顯得艱澀，但這恰是現實科學的本質。科學的要件是思想。有時必需有深入的思想。無非思索也會有回報。你可以直接略過艱澀的部分，也能夠吃力想法讀懂。徜若你挖空心思卻徒勞無功，那末錯在於我，不在於你，我向你報歉。
我但願各位最少都有一次在夜深人靜，半睡半醒之間，心中苦思我所寫的某段內容，就象我也在夜晚苦思諾蘭為了完美劇本拋給我的諸般問題。我也尤其指望各位在夜深人靜，思前忖後之際，最少一次體驗靈光乍現的感受，如同我沉思諾蘭的問題之時，也時常湧現的歡欣之情。
這裡要感謝克里斯多福．諾蘭、喬納森．諾蘭（Jonathan Nolan）、艾瑪．托馬斯（Emma Thomas）、琳達．奧布斯特（Lynda Obst）以及史蒂芬．史匹柏（Steven Spielberg）引薦我進入好萊塢，給我這個實現夢想的大好機會，讓我能把科學之美、誘人的魅力與強大威力的訊息傳達給下一代。
2014年5月15日，加州帕薩迪納市
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