Question

《星际穿越》中的库珀怎样从100亿光年外的黑洞穿越回太阳系？

Answer 1

​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。长大后的墨菲利兄则明用当年的信息解开引力方程，开创量子引力盯档理论，最终控制引力，得以把人类和巨大的空间站一羡告起送到太空中。

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。