出品｜虎嗅黃青春頻道
整理｜商業消費主筆 黃青春
題圖｜視覺中國
宇宙是如何開始的？落入黑洞的命運是什麽？時間旅行可以實現嗎？
如果有人一一解答了上述問題，并告訴你宇宙的卷曲面和物質面通過真空漲落緊密相連，未來人類或許可以乘坐代際飛船穿梭在浩瀚的宇宙，你會作何感想？
11 月 4 日，筆者親赴成都，現場傾聽諾貝爾物理學獎得主、《星際穿越》科學顧問和制片人基普 · 索恩（Kip S. Thorne）與天文物理學家張雙南、《流浪地球》系列導演郭帆一本正經讨論這個問題時，他們都露出了孩童般的微笑和向往。
要知道，基普 · 索恩畢生緻力于探索黑洞、蟲洞、時間機器的可能性，其最重要的研究成果之一是探測到引力波—— 13 億年前，兩顆質量分别爲 36 個太陽、29 個太陽的黑洞碰撞，合并成一顆新的黑洞，由此形成的引力波穿過星際空間；終于在 2015 年 9 月，這個引力波抵達南極半島頂端，向上穿越地球，出現在路易斯安那州利文斯頓的引力波探測器的一條線上，700 萬秒後出現在基普 · 索恩推動創建的 LIGO ( 激光幹涉引力波天文台 ) 第二個引力波探測器上——2016 年這一消息被公之于衆；2017 年，基普 · 索恩因此摘得諾貝爾物理學獎。
諾貝爾物理學獎獲得者 基普 · 索恩
他表示，宇宙的卷曲面和物質面通過真空漲落緊密相連，" 宇宙的卷曲 " 有個通俗地理解示例——黑洞（由卷曲的空間和時間組成），而 " 真空漲落 " 就像拿出一隻盒子，取走所有可以取出的東西，隻留下真空，根據量子物理定律，真空中一定包含微小的波動，所有可能存在于盒子裏的東西都會随機閃進閃出，比如光、X 射線和伽馬射線 ...... 以及電子、正電子、質子和中子也會随機波動。
基普的老朋友霍金曾受此啓發提出，" 黑洞在誕生過程中，會将 " 真空漲落 " 轉化爲輻射，并在此後的數百萬年中，逐漸從黑洞的囚禁世界中釋放出來。"
此後，數位科學家推測，宇宙在其誕生早期以指數級速度快速膨脹，并利用物理定律證明，如果宇宙确實存在暴脹，那麽從大爆炸奇點中産生的真空漲落，從膨脹的空間中吸取了恰到好處的能量轉化成今天充滿宇宙的物質和輻射。
至此，基普大膽暢想，真空漲落的這種特性，也許可以被用來制造具有負能量的奇異物質來維持蟲洞的開啓——通俗點說就是，未來人類不僅可以乘坐代際飛船穿梭在浩瀚的宇宙，甚至還能自由穿越蟲洞。
當你聽一位諾獎得主侃侃而談這些時，很容易代入他天馬行空的想象，更容易被他對科學赤城的熱愛所感染，正是科學家們日拱一卒式的研究推動着人類對宇宙的探索。
誠如《流浪地球》系列導演郭帆借 " 電影之口 " 感慨的那般——" 那些看似遙遠的理論，都成爲了改變人類曆史的轉折點，昨天的科幻，也許就是明天的現實。"
以下爲騰訊 WE 科學大會引力沙龍上，《星際穿越》科學顧問和制片人基普 · 索恩（Kip S. Thorne）、天體物理學家 張雙南、《流浪地球》系列導演郭帆溝通對談實錄，部分内容爲方便閱讀有所删減和調整：
馬斯克在諾蘭生日派對問了什麽？
Q：可以請 Kip 談一談對時間旅行的看法嗎？
基普 · 索恩：我從電影《超時空接觸》中獲得時間旅行的靈感與啓發，後來跟朋友聊天，如果有先進的技術就可以把蟲洞變成一個時間穿越機器；但我的好朋友霍金認爲時間旅行機器可能會在出現的瞬間被摧毀。
時間旅行、物理學定律是我現在做的試驗，當真空漲落及穿越蟲洞的時候，時間機器可能會摧毀物理學定律——那些描述宇宙運作的基本原理；所以，我覺得霍金是對的，時間機器一旦被創造出來就會立即被摧毀，但我并非百分之百确定這一點，隻能說時間旅行是由物理學定律允許的。
Q：各位可以順着聊一聊代際飛船的可能性嗎？
張雙南：我雖然不研究航天技術，但工作是研制天文望遠鏡，放到衛星或者空間站上探索宇宙，所以跟航天界的同事們打交道非常多。關于人類的未來，是航天、天文學研究、宇宙學研究最關注的問題，人類不可能永遠在這個地球上生活下去，或早或晚要離開地球，或者帶着地球走——當然有一種途徑是在宇宙中找到另一個适合人類生活的地方，至于那個地方在哪裏，今天還不知道。
現在，天文學家通常想的是另一個太陽附近類似地球的行星，我們相信一定有這樣一顆行星，既然有這樣的夢想，那人類未來的技術一定會朝着這個方向努力；但代際飛船不是一代人去得了，一定是幾代人，像科幻電影把人類凍起來運過去，這是我們要探索的方向——如果不去探索這種可能性，人類就隻有滅亡這一個歸宿。
當然，我們做黑洞研究，也挺喜歡将來移居到黑洞附近，因爲黑洞自己吸引物質過程中産生能量，甚至霍金輻射，那個地方能夠給人類提供很多能量。今天看起來這是蠻科幻的暢想，但沒有這種想象，我們就沒有探索的目标，更無從談及實現。
基普 · 索恩：代際飛船旅行我們這代人是看不到了，可以先去看一些小的任務，比如飛行器流浪到較近的恒星系統，帶儀器去傳回一些數據或圖片——這樣的想法本身就讓人心潮澎湃，或許我活着的時候看不到了。
從人類的角度來說，星際旅行還需要很長的時間實現，我們需要這種想象力，也需要這方面技術的發展，需要找到新的理論支撐；實際上，這方面做技術研究的人并不多，好像大家都相對短視，在科學探索上隻局限在自身這一代發展，我時常鼓勵學生把目光放長遠一點，應該去看未來 50 年能做什麽，想一下遙遠的未來會發生什麽。
Q：爲什麽選擇研究天體物理這樣的方向？
張雙南：這是非常長的一個故事，我小時候特别喜歡讀科學家傳記，那時不覺得科學家是人而是神；大學讀過一本叫《最初三分鍾》的書，當時在學核工程，讀完發現原來宇宙如此有趣，所以大學畢業後毅然選擇進入這個領域。
還有一點特别想講，90 年代我到馬歇爾空間飛行中心開始做黑洞研究，買了一本書叫《Black Holes & Time Warps》（黑洞與時間彎曲），作者就是身邊的基普 . 索恩教授，我爲黑洞裏如此多有趣的故事着迷、爲這麽多重要的人投入畢生做研究而欽佩，自此便把黑洞研究當成職業研究方向，Kip 的那本書是開啓我探索黑洞的一個起點。
基普 · 索恩：我是因爲阿西莫夫、海因萊茵這些科幻作家迷上了天體物理，一年前才看了《三體》，非常喜歡。年紀大了之後我看書少了，因爲腦袋轉得沒有各位這麽快，必須要更聚焦才可以很好地享受閱讀，但我還是決定去讀《三體》，讀完非常喜歡這部非凡的作品，它可能是這輩子讀過的前三之一。
Q：請教 Kip 能否談談這些年在藝術方面的工作？随着在藝術領域的思考越來越多，您對時空穿梭的想法有沒有變化？
基普 · 索恩：大約 30 年前我嘗試轉向科學和藝術的交互領域，《星際穿越》是我做決策之後的第一個藝術作品，也是我退休 5 年後做的事，後來還和霍金讨論了《超時空接觸》《星際穿越》。
除了在電影領域有所涉獵外，我和諾蘭禦用作曲家齊莫、視覺特效師保羅 · 富蘭克林是很好的朋友。我其實會從天體物理學朋友身上去搜集一些資料，比如說宇宙的起源、黑洞，包括宇宙的相變，當我收集到這些資料後，就會拿給富蘭克林團隊看素材，讓他幫忙加入一些審美元素，然後又和齊莫的音樂去搭配，齊莫可能會邀請一個交響樂團或小樂隊來進行演奏。我們聊音樂，聊科學，聊其他的方面，他們會聽我談最開始的天體物理找靈感，這是一種很有趣的工作方式。
最近，我和一位年輕藝術家成爲朋友，他叫裏亞 · 哈多倫，擅長畫插畫，我出版詩集的插畫都出自他手。此前，我可能隻給妻子寫過幾首情詩，年輕時給女朋友寫過情詩，後來我決定寫一些科學方面的詩詞，加上他的插畫，就出了這樣一個詩集，詩集中穿插了非常多裏亞的插畫，兩者相得益彰，更方便讀者去理解。
我現在想寫一本小說，靈感可以來自我跟霍金之間，或者是跟俄羅斯物理學家涅夫之間讨論的内容，我覺得人間太短暫了，世界上有太多美妙的事情在發生，我一生教了 50 多年物理，在我退休後總想跨界嘗試不一樣的東西。
Q：《流浪地球 3》定檔 2027 年春節檔，不知道郭帆導演方不方便透露一下進展？劇本創作時科學顧問協助創作的邊界在哪兒？
郭帆：我先回答後面的問題，劇本創作過程中如果涉及到科學領域的問題，會先跟科學顧問溝通，科學顧問團隊包括計算機、物理學、力學各方面，我會問想象中的那個東西有沒有可能符合科學原理、能不能實現，如果科學顧問覺得這事靠譜，就繼續往下寫，如果不靠譜這事就停了。比如《流浪地球 2》最開始想的不是炸掉月亮，而是用别的方式完成把月亮毀掉，科學顧問算了下不太可能，後來才讨論呈現是把月亮炸掉。
《流浪地球 3》已經推翻了九稿，所以還在努力，希望有更多新鮮的東西進來，所以來來回回不斷叠代，科幻劇本特别像編程，要不斷叠代，蠻後悔宣布定檔 2027 年春節檔這個時間。借此機會想問 Kip 一個問題，霍金曾經提出過 " 時序的保護機制 "，我也曾經看馬斯克講過這個世界是真實的幾率會低于億萬分之一，您認爲世界是真實的概率有多少？
基普 · 索恩：你是說真實與模拟的對比嗎？多年前在諾蘭的生日派對上，馬斯克也問過我這個問題，我想了想之後說" 沒錯，也許有這樣的一個可能，我們現在的世界都是模拟的。"
然後，馬斯克認爲，也許我們每個人是寄住在一個模拟的世界當中，這個世界是在模拟的宇宙當中，一層層累積上來的模拟。但是，如果有一個高度發達的文明能模拟這麽多不同維度，可以模拟出宇宙，然後給我們帶來如此非凡的體驗，他們爲什麽要做這樣的模拟？背後的動機是什麽？如果是發達的外星文明，他們可以做很多别的事情，沒有必要模拟人類地球。
當《流浪地球》與《星際穿越》的大腦相撞
Q：郭導在與科學顧問團溝通時，怎麽厘清科學與想象之間的關系？
郭帆：因爲工作時間特别不固定，有時候跟着我們的拍攝進度，經常淩晨兩三點群裏還在溝通，這兒特别對這些科學家們抱歉，也特别感激他們有那麽多耐心去溝通。其實，創作過程中會提出很多奇奇怪怪的想法，比如炸月亮，希望第三季能有更強的科學團隊，因爲涉及的領域更複雜，借這個機會想邀請兩位參與下一部電影的科學顧問。
張雙南：其實前兩部電影也有被邀請，當時太忙了。我認爲郭導做得非常好了，科學和藝術結合起來不太容易，但看了兩位的電影之後對科幻有了一點認識，What is art，我認爲藝術是對生活的審美創造，科學是對自然的審美發現，科幻是對科學與技術的審美創造，這是我從兩位的電影裏面學到的。看一部科幻片好不好，就看科學紮不紮實，藝術表現力有沒有沖擊，《星際穿越》和《流浪地球》這兩方面都做到了。
Q：《星際穿越》裏有個黑洞叫卡岡圖亞，與 2019 年真正拍攝到黑洞照片非常像，您如何在 2014 年預言了黑洞的樣子？
基普 · 索恩：《星際穿越》當中那個黑洞的吸積盤會發出很多光，是一個非常薄的赤道圓環，這其實跟土星旁邊的土星環非常像，如果土星是一個黑洞的話，土星旁邊的圓環就像黑洞的光暈，因爲引力作用才會這樣，因爲黑洞引力很大，所以這個光線會繞到黑洞的背後，一個盤狀的結構，它和 M87 黑洞底部結構非常像。
其實，M87 黑洞拍出來的那個照片，氣體的流動方式是非常複雜的，是多維度的，所以跟《星際穿越》當中的黑洞不太一樣，就好比把《星際穿越》鏡頭移到北極上方呈現出來的一樣。爲什麽我會精準的預測出來？還是基于物理定律、基于對吸積盤這些氣體如何運動有比較精準地推測，然後通過模拟就可以比較精準地預測出黑洞的樣子。
Q：《流浪地球》當中的設定非常超前，電影的科學設定可以打幾分？
張雙南：特别喜歡《流浪地球》裏面那個重核聚變，heavy nuclear fusion，首先符合物理原理，第二地球上石頭非常多，确實取起來方便，未來是一定能夠實現的，輕核聚變大概二三十年能實現，但燃料是有限的，下一步就是重核聚變。
當然，電影中最天才的想法是炸木星，把地球的氧和木星的氫弄到一起炸掉，想法真的很天才；但點火的方式我不太喜歡，回頭私下可以跟郭導吐槽，有更好的點火方式。如果要打分的話，想打 9 分，不打 10 分是怕郭導驕傲，以後沒有進步的餘地了。
郭帆：感謝張老師手下留情。借張老師說的補一個我們經常聊的話題，就是地球推倒跑這件事想象力是非常豐富的，也是源自大劉老師原著裏面的一個想法，但實現起來非常困難，第三季會更偏向于寫實，會更加的回歸到科學本身。
張雙南：想問 Kip 一個問題，您在物理界作出巨大貢獻獲得諾獎，對藝術界的貢獻也爲人們熟知，哪個領域的貢獻最重要？
基普 · 索恩：都不重要，我最大的貢獻是指導過的學生，加州理工是全球頂尖的學府之一，有來自全世界最聰明的學生，包括中國學生。我爲他們打造一個學習和做科研的氛圍，每次我可能帶 5-6 個研究生，3-4 個博士後一起研究各種各樣的課題，從彼此身上獲得啓發，一起實現更大的突破。
Q：目前人類太空探索的步伐符合各位的預期嗎？
基普 · 索恩：相較西方來說，中國起步稍微晚一點，但中國在這方面很有潛力。我可以聊一聊西方的視角，上世紀 40、50、60 年代，火箭技術、太空探索技術發展得非常快，後來 NASA 把這個任務交給波音腳步就慢下來了，後來馬斯克成立 SpaceX 公司，又把原先的步調拽回來，在發展新的航空航天技術、太空飛船技術方面，馬斯克的步伐都很快。
當然，SpaceX 成立初期有很多失敗，但是從失敗中汲取教訓後，步伐就很快，這背後是要到達一個風險承擔的平衡點，我們看到 SpaceX 這樣的公司在技術開發的過程中承擔多一點風險，但對人類探索太空是充滿信心的，這個信心在 21 世紀早期是有點失去的。
張雙南：過去的 20 年裏中國航天技術有了非常大的進步，如果要問大概什麽時候能到月亮上，幾年後應該就可以到月球上面去，到火星的時間長一點，也不過十年二十年。至于大規模的人類移民火星，那要先理解火星，學會在新環境生活，大概再過幾十年是可以做到的，但要離開太陽系這個非常遙遠，你如果問我對今天人類航天的發展滿意不滿意？我應該說非常不滿意，因爲我們的物理還是用的牛頓物理，這和剛剛基普 · 索恩教授說的我們過于保守，跟不敢發展新的技術有關系，有時候把事情搞得過于複雜。
另一個問題是，太空探索原本是人類共同的命運，不是中國人的命運，不是美國人的命運，也不是俄羅斯的命運，是人類共同的命運；但在這件事上，大國完全不能合作，這是一個非常大的遺憾，大國應該肩負起人類未來的命運一起合作，爲了人類未來的發展尋找出路。
基普 · 索恩：确實國際合作非常重要，我贊同剛剛張教授剛剛的說法。我想說引力波做這樣一個項目，LIGO 項目就是國際合作的結果，這個概念其實是由一個俄羅斯物理學家提出的，他在冷戰期間對 LIGO 項目提供了非常好的理論建議，如果我們沒有跨過美國和俄羅斯去合作的話，LIGO 項目根本不會成功。
其實我們研究的科技非常複雜，所以需要花很長的時間來系統性地規劃，這讓我想起《星際穿越》第一個劇本是導演的哥哥約翰 · 諾蘭先寫，我們聊過一次他的本子，當時使用 LIGO 進行探測，他說可以在土星旁邊通過蟲洞探測引力波，但導演說我想要加很多别的科幻元素，包括超立方體等，我說你加這麽多東西，會讓引力波科學這個點沒那麽明顯。
電影出來一年後，我們馬上就宣布探測到引力波，諾蘭旋即給我打電話要見面，我去他家聊了兩小時，諾蘭很後悔，他說 " 如果當時拍電影聽了你的話，不加這麽多東西、聚焦在引力波上，那電影就完全不一樣了 "，我說 " 不要後悔，你應該把重心放在未來的新電影上 "。
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