泰瑞莎的文字寓

萬眾矚目的克里斯多福諾蘭(Christopher Nolan)科幻大片"星際效應(Interstellar)"今天終於上映了。您已經引頸期盼摩拳擦掌準備要擠進戲院看這部片了嗎?擔心片中談了太多相對論會令人看不懂嗎?看片前(看片後也可以啦)，兩個關於相對論的速成知識幫您更能看懂這部片的科學設定(感謝我大學時的相對論老師讓我留下了這兩個最深刻的印象^_^)。以下就先介紹兩張圖片。

一、狹義相對論

愛因斯坦的相對論玄之又玄，我們普通人就不用想搞懂了，電影中用了大量相對論的概念來解釋時空現象，全都有憑有據，(除了五次元時空這個概念是超乎目前相對論所能提供的想像)。我們只要知道，狹義相對論中最重要的一個觀念，就是不同速度下的觀察者所感受到的時間是不一樣長的。也就是下面這個公式:

t' = t / √[1 - (u/c)²]

t'是地球上的人所感受到的時間，t是劇中太空人們所感受到的時間，u是太空船速度，速度不可能大於光速。

平常我們在地球上的活動速度相對於光速(每秒3億公尺，也就是約時速10億公里)，實在是太慢了，所以公式中(u/c)這一項幾乎為零，相對論效應不明顯，t'幾乎等於t，所以不會有人每天搭高鐵或是搭飛機就會變得比較不會老。^_^

但是如果太空船的速度很快，幾乎接近光速時，公式中(u/c)這一項就幾乎等於1了，那麼公式中的分母就幾乎是零了，一個分母是零的數就等於無限大，所以雖然在太空船上的人只過了一點點時間(t很小)，但是地球上的人所過的時間卻會是非常久的(t'=t/一個接近於0的數)。

這就是片中主角非常擔心在高速執行任務時耽擱太久的原因。

速度快的觀察者，所感覺到的時間會比較短，這是狹義相對論最淺白的觀念。

再來看另一張圖片。

二、廣義相對論

電影中不斷提到的蟲洞、黑洞、多次元空間等等，基本概念來源都是廣義相對論，也就是愛因斯坦打破牛頓萬有引力定律(牛頓第三定律，兩個有質量的物體間一定有吸引力存在，地球的吸引力就是重力)的驚人成就。他認為質量可以造成時間與空間的彎曲，重力現象其實是時空彎曲的結果，就像上面的圖形一樣。

簡單來說，牛頓認為蘋果會掉下來、月球會繞著地球轉，都是因為被地球的重力吸引著的關係。而廣義相對論則告訴我們，蘋果會掉下來、行星會有固定軌道，是因為宇宙各個星球的質量造成空間與時間的彎曲。所以月球不是被重力吸引繞著地球轉，而是在這個彎曲的時空座標中，它本來就會被"放"在那個位置。(大家可以想像，就像是一顆大鉛球放在一張軟床上，軟床當然會凹陷下去，床上的小彈珠自然就會往凹陷處滾過去，可不是鉛球與彈珠之間有吸引力。愛因斯坦的彎曲時空就像是這張軟床。)

這個觀念比較玄，我們只要記得，在彎曲的時空座標中，兩點間最短的距離不再是直線，三角形的內角和也不是180度，一切都不能以現有的幾何空間概念來看待。

所以影片中有著類似在隱喻造物者的"他們"，可以藉由控制"重力"來傳達旨意，"他們"也可以決定出現蟲洞的時間和地點。我們可以想像"他們"就是在調整宇宙空間時間的座標，這裡挖凹一點，那裏弄凸一點。

"蟲洞"是時空的彎曲，"黑洞"則是時空彎曲到連光都無法通過，既然連光都無法通過，可見黑洞附近的物質，還有太空船如果接近黑洞，速度會是多麼快(差不多是光速了)，呼應上面的狹義相對論，這就是為何劇中太空船接近黑洞時，才幾分鐘的時間地球上就已經過了五十年了。因為質量可以造成時間與空間的彎曲，形成的重力場也會影響時間。

至於影片中米高肯恩(Michael Caine)飾演的NASA專家想解開的重力之謎，應該就是想知道如何來掌握彎曲的時空，就像人類目前以傳統力學來設計機械與加速裝置一樣，也許人類也能設計出突破目前重力觀念限制的方法，讓片中的計畫A(可以讓全人類脫離地球)成功。

而馬修麥康納(Matthew Mcconaughey)所飾演的男主角片中一度被困在五次元的時空中，這一點則是相對論也還無法解釋的(相對論只能到四次元)、導演自己的想像。也就是時間軸還可以再多一個向度，這也是主角可以回到過去的不同空間中的原因。

以上是關於"星際效應"中科學概念的簡單介紹，希望能對您看片前的預習或看片後的複習有一點點幫助。^_^

我想應該很多觀眾會將這部片的太空景象視覺效果與前一陣子由珊卓布拉克(Sandra Bullock)主演的"地心引力(Gravity)"做比較。我個人覺得這部片場面比較多比較大，能將觀眾的注意力由庸庸碌碌的生活中轉向浩瀚的宇宙(尤其台灣的觀眾可以暫時脫離目前選戰的烏煙瘴氣)，是很值得觀賞的。但是"地心引力"雖然場面較小，但就戲劇張力來看卻一點也不遜色。

接下來就簡短地分享一下對這部片的心得。

基本上諾蘭這部片的劇情並沒有他的"全面啟動"及"蝙蝠俠系列"嚴謹，劇中的壞人壞得太突兀、好人結局太完美，是讓這部片整體成果打了折扣的主因。

還有，仔細想想，劇中的衝突點並不多，就是幾段登陸過程的驚險、以及主角女兒心中"是否被父親遺棄"的傷痛，另外就是前面提到的壞人突襲。其實都沒有很強的說服力。

但是影片中還是有幾段能讓人感動落淚，這些都是牽涉到"人的情感"的段落:馬修麥康諾看著兒子傳來的視訊、太空人知其不可而為之的堅持與勇氣、還有最後主角犧牲自己的情操。據說這部片算是諾蘭拍給女兒的情書，這讓我想起普立茲獎得主作家Cormac McCarthy戈馬克麥卡錫也是為了自己的兒子寫了一本小說"長路(The Road)"，作品中都可以感受到濃厚的父愛。

這部片的配樂也是讓影片劇力萬鈞的一大功臣，原來是配樂大師漢斯季默(Hans Zimmer)的作品。從資料中得知當初漢斯季默只根據諾蘭透露給他的少許資訊，心中有個"父親"的形象，先做出一段幾分鐘的音樂，諾蘭聽了之後深有感覺，才開始大動作準備開拍。可見"父親"這個主題，在這部片中的確重要。

以下有小雷-----

也由於"父親"這個正向的守護角色太重要，加上諾蘭的影片好像一向是光明結局，所以導演不忍心將這部片拍成悲劇，導致片尾主角引人同情敬佩落淚的犧牲(讓安海瑟薇Anne Hathaway飾演的布蘭德博士活下去)失去了悲劇性，也很可惜地讓影片的雋永力道少了一點(這一點"地心引力"就運用得比較成功)。

尤其可惜的是，影片最後還要讓兩人終成眷屬，實在是太過快樂的結局了。

Happy Ending 是要付出代價的。 

其實，這部片已經是在講宇宙浩瀚了，也許劇情可以不用拘泥於傳統的善惡對立及完美結局的編劇模式。例如同樣是太空科技創新類型片的"地心引力"，劇中沒有壞人，只有精煉而讓人深受感動的人類摯情、堅韌勇氣與偉大犧牲情操，整體來說是更雋永耐看的。 

不過，諾蘭還是寫下了影史上新的一頁。這部片肯定可以像"全面啟動(Inception)"讓大家對潛意識這個議題津津樂道一樣，再一次掀起大家關心太空天文物理甚至是相對論的熱潮。

不可思議的導演、不可錯過的影片。

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IMDb:9.2

MyScore:9.0 (適合所有觀眾)

(1-10分，7分以上可以一看，8分以上值得進戲院觀賞，8.5分以上不看可惜，9分以上不容錯過）

 本文圖片資料來源:http://boson4.phys.tku.edu.tw/high-school_math/relativity.html