很喜欢看科幻片,想知道未来的世界是什么样。但是大部分的科幻片拍得都很弱智,精品不多。回头再看《星际穿越》,算得上是那为数不多的之一了,当年的脑洞还不够大,些许不能看懂的情节,今天都能解码了。
首先我们了解一下《星际穿越》的制作背景。
这个项目最早是物理学家基普・索恩 + 制片人琳达・奥布斯特发起,2006 年交给斯皮尔伯格开发,乔纳森・诺兰(诺兰弟弟)负责写剧本,核心想法就是,拍一部尊重广义相对论、以虫洞和黑洞为核心的硬核科幻片。后来斯皮尔伯格档期冲突退出,乔纳森把剧本交给哥哥克里斯托弗・诺兰。诺兰接手后大幅改写,加入父女亲情主线(库珀和墨菲),把原本偏纯宇宙探险的故事,改成 “爱 + 引力 + 时空” 的故事。墨菲这个名字来自墨菲定律;初稿里墨菲本来设定是男孩,诺兰改成女孩。
基普・索恩,片子的执行制片 + 科学顾问,他是2017 诺贝尔物理奖得主,是此剧最硬核的支撑。他定下两条铁规:不能违背已经证实的物理定律,所有科幻猜想都要有理论依据。诺兰只保留少量艺术让步(比如曼恩星球悬浮冰云)。为了黑洞画面,他们专门写了一套全新渲染程序,最后还产出两篇天体物理论文,是罕见的 “拍电影顺便发学术论文”。
正是因为这样的专业加持,所以这部剧好看,它的底层的逻辑框架是成立的,是对未来未知世界的科学预测。特效总量只有大约 850 个特效镜头,远少于普通大片;大量用微缩模型、实体道具、实拍投影,CG 只做补充。黑洞卡冈图雅、虫洞,全部严格按广义相对论引力透镜方程渲染,也是本片最出圈的科学视觉成果。
2013 年 8–12 月为主拍摄期,2014.10.26 洛杉矶首映,11.12 中国大陆上映,12年过去了,仍然还是超前思维。片子的理论架构,虫洞、时间膨胀、引力方程,这几个关键词,我们一一了解一下。
1. 虫 洞 空间的 “捷径隧道”三维空间可以类比成一张纸上两个很远的点,直接把纸对折,让两点贴在一起,扎一个洞,就直接打通了两点间的最短距离,这个洞就是虫洞。它的应用原理基于,时空本身可以被引力弯曲,虫洞是连接时空两个遥远区域的通道,通过虫洞就是”抄近道“。
2. 时间膨胀 一是速度时间膨胀(狭义相对论),物体越接近光速,自身时间变慢。;二是引力时间膨胀(广义相对论,本片用的),引力越强、速度越快的地方,时间流逝越慢。
3. 引力方程 就是爱因斯坦广义相对论场方程,物质和能量,弯曲时空;弯曲的时空,决定物质怎么运动(引力)。方程同时包含引力 + 量子力学(黑洞内部、奇点),两大理论不相容,也就是 “量子引力难题”。
再来看看影片的故事架构是如何与这些理论架构相结合的吧。
未来地球,枯萎病蔓延、沙尘暴肆虐,农作物不断灭绝,人类快要饿死。前 NASA 宇航员库珀回乡务农,和儿子汤姆、小女儿墨菲一起生活。墨菲房间总出现怪事:书本自己掉落、沙尘排成规律线条。库珀看懂这是引力留下的二进制坐标,找到隐藏的 NASA 基地。
该基地的存在意义,是因为土星附近出现一个虫洞,之前已经派出 12 名宇航员(拉撒路任务)去寻找宜居星球,其中3人传回数据,显示 米勒星、曼恩星、埃德蒙斯星3颗星球可能成为人类新的居住地。他们制作了两个计划,A 计划:解出引力方程,脱离地球的引力限制,把地球上所有人带走移民;B 计划:放弃地球人类,只带着冷冻人类胚胎去外星重新繁衍。
布兰德教授说服库珀当飞船永恒号的驾驶员。库珀忍痛告别墨菲,墨菲非常生气,觉得爸爸抛弃了自己。同行的人员有艾米莉亚(布兰德教授女儿)、罗米利、多伊尔,还有机器人 TARS、CASE,他们向3颗星球进发。
米勒星紧挨着超大黑洞卡冈图雅,引力极强,星球上 1 小时 = 地球 7 年。这里全是浅水、巨型海啸,根本不能居住,打前阵执行拉撒路任务的宇航员也死于海啸。等他们匆忙赶回永恒号,地球上已经过去了23 年。库珀收到家里发来的视频,女儿从小女孩长成青年,儿子也成家,他错过了孩子们全部的成长,崩溃痛哭。留在飞船上的罗米利,已经独自等了 23 年。
曼恩星球,负责前勘的曼恩博士发现星球冰封严寒,无法居住,无法返航,于是伪造了宜居数据休眼了自己,等待基地派人对接。库珀一行因为燃料有限,只能再去一颗星球。他们选择去了距离更近数据更亮眼的曼恩星球,识破这是一个骗局后,曼恩想抢飞船逃走,强行对接永恒号,引发爆炸,飞船受损、燃料严重不足,曼恩当场死亡。
飞行器只剩最后一点点燃料,库珀想出办法,利用黑洞引力弹弓,把艾米莉亚推去最后一颗埃德蒙斯星球。为减轻重量,库珀和 TARS 主动脱离飞船,掉进卡冈图雅黑洞。黑洞没有撕碎他,而是引导他进入了未来人类搭建的五维超立方体,时间变成看得见、可以翻阅的维度,空间就是墨菲当年的书房。这里没有办法直接说话,但引力可以跨越时空传递信息。库珀把黑洞奇点内部的量子数据,通过手表指针的摩尔斯密码传给过去的墨菲,这正是解开布兰德引力方程缺少的关键数据。
长大的墨菲终于读懂爸爸留给她手表里的数据,成功解出引力方程,建造太空殖民站,拯救了地球上的人类。库珀从超立方体里被送出来,被人类新空间站救起。此时墨菲已经变成百岁老人,儿孙满堂。父女短暂重逢告别后,库珀再次出发,独自飞向埃德蒙斯星球,去找艾米莉亚,她正在那里建立新的人类家园。
虫洞、超立方体,并不是他们以为的外星人设置的,而是未来进化到五维的人类,他们在拯救过去的自己。理论上爱因斯坦方程允许虫洞解,但天然宏观虫洞极不稳定,需要 “负质量奇异物质” 撑住开口,人类还没找到这种物质,即使虫洞存在也无通过的可能性。教授一直知道方程缺黑洞奇点的数据,在黑洞外面算永远解不开,必须进到黑洞内部拿到奇点信息。片子的整个逻辑链条就是:引力方程预言时空能弯曲 → 虫洞是弯曲空间的通道 → 黑洞强引力造成巨大时间膨胀 → 库珀掉进黑洞,进入高维文明造的五维立方体,利用引力跨越时间传递数据→墨菲解开引力方程拯救人类。
这部剧理论与科幻的连接点是:爱,是可以跨越时空维度的力量。这个爱看起来是库珀对女儿的爱,是墨菲对父亲的爱,实际上是人类对地球的爱,对子孙后代的爱,看不见,摸不着,却拥有宇宙最强超力量,它让一切皆有可能,一切皆能变现。