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《星际穿越》中的库珀如何从五维空间里出来?

在《星际穿越》中,为了拯救地球上的人类,库珀在五维空间中把黑洞的奇点信息传递给他的女儿墨菲。当信息全部传递完成之后,五维空间关闭,库珀回到太阳系。

那么,库珀是如何进入五维空间的呢?他又是如何从五维空间中出来的呢?为什么他一下子可以从100亿光年外的黑洞穿越到太阳系呢?

在去往曼恩所在的冰冻星球之后,永恒号太空飞船已没有足够的燃料飞向第三颗行星,库珀想到用卡冈图雅超大质量黑洞产生的引力弹弓效应前往目的地。

不过,飞船的动力仍然不够,所以机器人塔斯和库珀相继分离掉向黑洞,使得飞船有足够动力摆脱黑洞的引力束缚,最终前往艾德蒙斯星球。

爱因斯坦的相对论表明,黑洞周围的时空极度扭曲。黑洞会产生极端的潮汐力,把任何靠近黑洞的事件视界(黑洞的表面)的物体撕碎成原子,然后这些原子会相继掉入黑洞中。

然而,库珀和塔斯却安全地穿过视界,进入黑洞之中,为什么他们不会被卡冈图雅的潮汐力撕碎呢?

原因在于黑洞的极端潮汐力只会体现在恒星级黑洞,也就是那些质量只有太阳几倍到几十倍的黑洞,它们由大质量恒星经过引力坍缩作用形成。而卡冈图雅是一个超大质量黑洞,质量是太阳的1亿倍。超大质量黑洞的潮汐力则要弱得多,库珀可以安全穿过视界。

穿过视界之后,将会是一趟有去无回的旅程。库珀无法在黑洞内把信号发出来,因为黑洞会把光束缚住。掉入黑洞的一切东西最终都会去往黑洞的中心——奇点。当物体足够接近奇点时,它们都会被奇点扯成碎片,最终掉进奇点,增加黑洞的质量。

但在温和奇点的情况下,库珀和塔斯可以在黑洞中幸存下来。五维生物(遥远未来的人类)把五维空间的入口放在奇点附近,库珀和塔斯并没有掉进奇点中,而是进入了超立方体中。

五维空间的另一端以某种方式连接着10岁墨菲的房间,库珀在五维空间中可以看到当时任意时刻的墨菲房间。不过,无论是声音,还是全频段的电磁波,都无法把信息传递给低维度。

库珀最后发现只有引力才能跨维度传递,沿着时间逆向传播,所以黑洞的奇点信息就这样发送给了童年墨菲。长大后的墨菲利用当年的信息解开引力方程,开创量子引力理论,最终控制引力,得以把人类和巨大的空间站一起送到太空中。

当库珀完成任务之后,五维生物关闭了超立方体。库珀穿过虫洞,从100亿光年外的黑洞穿越回太阳系的土星附近。

虽然这一切都是五维生物安排的,但他们这并不是完全在帮助过去的人类,他们其实也是在拯救他们自己。一旦过去的人类走向毁灭,也就不会有后来在超越四维时空的未来人类。这就像五维空间中的库珀给过去的自己发送NASA的坐标一样,如果没有那个坐标,也就不会有后来的一切。

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