《星際穿越》是目前為止最硬科幻的電影。它的確是立足在現有的物理學知識，對未來的人類行為進行了嚴謹而大膽的科學假說。
現代物理學的兩大基石，相對論和量子力學，分別對我們所處的世界進行了觀測和解釋。
量子力學闡述的是微觀世界的物質運動規律，主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。
而相對論（特指廣義相對論），研究的是我們所處的浩瀚宇宙這一宏觀世界，說明了時間和空間的相互關係，以及質量和空間引起的引力變化。
宇宙有四大基本力，分別是，強核力、弱核力、電磁力以及引力。
量子力學裡，強核力、弱核力、電磁力都透過量子電動力學對它們進行了量子化，產生了量子場論。量子場論用標準模型在理論上統一了三種力。
但是引力在量子力學上無法解釋。這並不僅僅是因為引力是4種力中強度最弱的力，在微觀粒子層面微弱到無法觀察。
量子力學將粒子分成兩類，組成物質的費米子和傳遞力的玻色子。那麼引力就應該由引力子這種玻色子來傳播，但是這種假設上的引力子一直無法發現。而且如果引力子存在，那麼引力的特性會讓量子力學的理論無法自洽。
並且如果假設了引力子的存在，但是引力子卻又違反了海森堡不確定原理而無法量子化，變成了一個量子力學裡，和量子力學基礎理論相矛盾的一個特別的存在。
在現有的理論上，如果強行加入引力子的存在，那麼就會和廣義相對論產生根本性的衝突，量子力學的時空觀接近牛頓的絕對時空觀，時間不是相對會變化的，空間是筆直而平坦的，而廣義相對論的核心是非絕對時空觀，時間和空間是會變化的。
兩套理論有了嚴重的衝突，但是廣義相對論已經通過了宇宙中觀測的種種現象，完美的證明了自己的正確，引力存在嗎？存在，引力波已經在2016年由LIGO引力探測器發現。那按照量子力學的理論去解釋引力，廣義相對論錯誤。
量子力學正確嗎？正確，無數的觀測與實驗均表明了量子力學理論在微觀世界裡，不可撼動的地位。
這是為什麼，這是現代理論物理學的瓶頸，目前還沒有突破的方向。
微觀世界量子力學的三種力，和宏觀世界廣義相對論的引力無法協調。在考慮強力，弱力，電磁力的量子物理範疇，不需要考慮引力，而考慮引力的宏觀物理範疇，不需要考慮其他三種力。
那麼如果自然界存在著這樣一種模型，它完美的融合了四種力，會有什麼樣的結果？
如果人類可以觀察獲得資料，那麼困惑人類許久的理論物理，將會獲得了爆炸性的突破，大統一場理論將會完美建成，人類的科技大爆發，就是此時。
宇宙中有沒有這樣的存在？有。廣義相對論的引力場方程就預見了答案，它的第一個解，“史瓦西”解，就是黑洞的奇點。
奇點體積無限小，小到了比粒子還小，融合強力，弱力和電磁力。但是3.2倍太陽的巨大原始質量造成引力巨大，大到產生了“視界”這種光速無法逃逸的範圍。宇宙中，就存在著這樣的統一體。
這就是《星際穿越》進入黑洞獲取資料的科學依據。進去以後怎麼送資料出來，是個難題。
最常聽聞的就是“史瓦西”黑洞，靜態，沒有角動量和電荷，進去就是單程車票，沒有返航的可能性。一竿子到底。
很明顯主人公馬修進入的不是這種黑洞。應該是進入了帶角動量的“克爾”黑洞。也是實際上最常見存在的黑洞。
恆星也要旋轉，角動量守恆。當恆星拋射物質後，剩餘質量縮成一個奇點，角動量依然存在。這種旋轉的黑洞，“視界”分為2層，內圈的稱為“柯西視界”2個視界之間，有一層能層，中心的奇點被拉成了一個環，稱為奇環。進入“內視界”就和“史瓦西”黑洞是一個結局了，而“外視界”理論上是可以安全而可以逃離的。
電影的場景假定的是“克爾”黑洞。至於進入一個空間看到女兒發摩斯密碼出來，無法解釋，電影藝術，有些不能解釋。《三體》這本小說，有些也一樣是屬於藝術加工的範疇。有些屬於宇宙哲學的理念而不是科學。
文章要結尾了，結尾前說一下探測器。黑洞裡光子都跑不掉，發探測器有去無回有什麼意義呢？探測器沒有超越光速的通訊手段傳遞訊號出來，任何探測器發了也是白髮。量子糾纏態可以超越光速，那就攜帶著糾纏量子對的一半進去，然後透過觀測量子運動的方式把訊號傳遞出來。
那其實這時候的難點不在於什麼時候發射，而是要等待材料力學的發展。什麼材料可以扛得住黑洞的引力而不被撕成碎片呢？“視界”之外一樣有引力，只是隨著距離的增加，逃逸速度是光速的99%，光速的90%這樣遞減，目前人類能承受光速1%的材料還不曾擁有。最近的黑洞，麒麟座V616,距離我們2800光年，光也要飛2800年，怎麼去呢？
物理的大統一場理論，黑洞是幫不到忙了，線上急等，以求一窺宇宙的秘密。
《星際穿越》是目前為止最硬科幻的電影。它的確是立足在現有的物理學知識，對未來的人類行為進行了嚴謹而大膽的科學假說。
現代物理學的兩大基石，相對論和量子力學，分別對我們所處的世界進行了觀測和解釋。
量子力學闡述的是微觀世界的物質運動規律，主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。
而相對論（特指廣義相對論），研究的是我們所處的浩瀚宇宙這一宏觀世界，說明了時間和空間的相互關係，以及質量和空間引起的引力變化。
宇宙有四大基本力，分別是，強核力、弱核力、電磁力以及引力。
量子力學裡，強核力、弱核力、電磁力都透過量子電動力學對它們進行了量子化，產生了量子場論。量子場論用標準模型在理論上統一了三種力。
但是引力在量子力學上無法解釋。這並不僅僅是因為引力是4種力中強度最弱的力，在微觀粒子層面微弱到無法觀察。
量子力學將粒子分成兩類，組成物質的費米子和傳遞力的玻色子。那麼引力就應該由引力子這種玻色子來傳播，但是這種假設上的引力子一直無法發現。而且如果引力子存在，那麼引力的特性會讓量子力學的理論無法自洽。
並且如果假設了引力子的存在，但是引力子卻又違反了海森堡不確定原理而無法量子化，變成了一個量子力學裡，和量子力學基礎理論相矛盾的一個特別的存在。
在現有的理論上，如果強行加入引力子的存在，那麼就會和廣義相對論產生根本性的衝突，量子力學的時空觀接近牛頓的絕對時空觀，時間不是相對會變化的，空間是筆直而平坦的，而廣義相對論的核心是非絕對時空觀，時間和空間是會變化的。
兩套理論有了嚴重的衝突，但是廣義相對論已經通過了宇宙中觀測的種種現象，完美的證明了自己的正確，引力存在嗎？存在，引力波已經在2016年由LIGO引力探測器發現。那按照量子力學的理論去解釋引力，廣義相對論錯誤。
量子力學正確嗎？正確，無數的觀測與實驗均表明了量子力學理論在微觀世界裡，不可撼動的地位。
這是為什麼，這是現代理論物理學的瓶頸，目前還沒有突破的方向。
微觀世界量子力學的三種力，和宏觀世界廣義相對論的引力無法協調。在考慮強力，弱力，電磁力的量子物理範疇，不需要考慮引力，而考慮引力的宏觀物理範疇，不需要考慮其他三種力。
那麼如果自然界存在著這樣一種模型，它完美的融合了四種力，會有什麼樣的結果？
如果人類可以觀察獲得資料，那麼困惑人類許久的理論物理，將會獲得了爆炸性的突破，大統一場理論將會完美建成，人類的科技大爆發，就是此時。
宇宙中有沒有這樣的存在？有。廣義相對論的引力場方程就預見了答案，它的第一個解，“史瓦西”解，就是黑洞的奇點。
奇點體積無限小，小到了比粒子還小，融合強力，弱力和電磁力。但是3.2倍太陽的巨大原始質量造成引力巨大，大到產生了“視界”這種光速無法逃逸的範圍。宇宙中，就存在著這樣的統一體。
這就是《星際穿越》進入黑洞獲取資料的科學依據。進去以後怎麼送資料出來，是個難題。
最常聽聞的就是“史瓦西”黑洞，靜態，沒有角動量和電荷，進去就是單程車票，沒有返航的可能性。一竿子到底。
很明顯主人公馬修進入的不是這種黑洞。應該是進入了帶角動量的“克爾”黑洞。也是實際上最常見存在的黑洞。
恆星也要旋轉，角動量守恆。當恆星拋射物質後，剩餘質量縮成一個奇點，角動量依然存在。這種旋轉的黑洞，“視界”分為2層，內圈的稱為“柯西視界”2個視界之間，有一層能層，中心的奇點被拉成了一個環，稱為奇環。進入“內視界”就和“史瓦西”黑洞是一個結局了，而“外視界”理論上是可以安全而可以逃離的。
電影的場景假定的是“克爾”黑洞。至於進入一個空間看到女兒發摩斯密碼出來，無法解釋，電影藝術，有些不能解釋。《三體》這本小說，有些也一樣是屬於藝術加工的範疇。有些屬於宇宙哲學的理念而不是科學。
文章要結尾了，結尾前說一下探測器。黑洞裡光子都跑不掉，發探測器有去無回有什麼意義呢？探測器沒有超越光速的通訊手段傳遞訊號出來，任何探測器發了也是白髮。量子糾纏態可以超越光速，那就攜帶著糾纏量子對的一半進去，然後透過觀測量子運動的方式把訊號傳遞出來。
那其實這時候的難點不在於什麼時候發射，而是要等待材料力學的發展。什麼材料可以扛得住黑洞的引力而不被撕成碎片呢？“視界”之外一樣有引力，只是隨著距離的增加，逃逸速度是光速的99%，光速的90%這樣遞減，目前人類能承受光速1%的材料還不曾擁有。最近的黑洞，麒麟座V616,距離我們2800光年，光也要飛2800年，怎麼去呢？
物理的大統一場理論，黑洞是幫不到忙了，線上急等，以求一窺宇宙的秘密。