《星际穿越》中的墨菲最后明白了什么?

《星际穿越》一直为人们所津津乐道,有了诺贝尔物理学奖获得者、当今广义相对论大师基普·索恩(Kip Thorne)的加持,这部科幻大片的科学性也有了保证。在影片的后面,墨菲接收到了他父亲库珀传来的摩尔斯码信息之后,她大呼“终于明白了”,那么,墨菲最后明白了什么呢?

一开始,地球上爆发了枯萎病,农作物逐渐走向灭绝,人类将要面临挨饿和窒息的噩运。为了人类物种的延续,人们不得不把目光放在地球之外的宜居星球上。

然而,距离地球最近的宜居星球也在上千光年之外,当时人类的宇航科技根本飞不到那么远的地方。而且就算找到了宜居的外星世界,巨型的空间站也无法被送到太空中,人类无法进行大规模的星际移民。

就在大家陷入困境之时,人们在土星附近发现了“他们”放置的虫洞。根据爱因斯坦的广义相对论,虫洞可以折叠时空,让相隔十分遥远的宇宙连接在一起,这是一种十分特殊的时空通道。

老布兰德教授意识到,这种引力异常不但能让人类前往遥远寻找宜居的外星世界,而且还能用来构建一种引力方程。如果能够解出这种引力方程,就能控制引力,把巨型空间站送入太空,从而实现大规模星际移民。这就是拯救人类的A计划。

但通过深入研究,老布兰德教授只解出了方程的一半,另一半无法解出来。想要完全解出引力方程,就需要黑洞内部的数据,这样才能让广义相对论和量子力学互相兼容。

然而,探测黑洞的内部被认为是不可能的。黑洞是宇宙中引力最为极端的天体,它们让空间扭曲到极致,能够把光困在其中。就算人们或者探测器能够安全进入黑洞,并获得数据,但这些信息无法通过电磁波从黑洞内部传送出来。黑洞的事件视界是单向的通道,让光有进无出。

无法获知黑洞内部的情况,引力方程的解就无法推演出来。因此,老布兰德教授早就知道A计划是行不通的。他打着A计划的名义,暗中实施殖民外星世界的B计划。

不过,“他们”再次出来帮助人类。库珀掉入黑洞之后,并没有被黑洞摧毁,而是进入了“他们”所设置的五维时空。在那里,库珀可以看到墨菲小时候房间中的每一个瞬间。

虽然库珀获得了黑洞内部的数据,但他身处五维时空中,无法用电磁波把信息传递给低维时空。唯一的办法是通过引力,这可以跨越时间和空间的维度。

通过这样的方法,库珀给小时候的墨菲手表中传递了黑洞信息。待到墨菲长大之后,她终于发现了来自库珀的量子信息,并成功把引力方程全部解开,这就是墨菲所大呼的“终于明白了”。

此后,引力变得可以操控,人类随着大型空间站通过反引力技术进入太空中,最终避免在地球上走向灭绝。