在电影《星际穿越》里，其科学依据关联到了上述提及的全部4个理论领域，分别是牛顿定律, 相对论物理定律，量子理论以及量子引力理论。在这里面，有一些部分属于科学事实, 另外一些是有着依据的推测, 还有一些内容则是猜想。
那些被称作“科学事实”的事物，必定要扎根于已然确立的物理定律才行，其中包括牛顿定律、相对论物理定律或者量子理论。而且, 它得有数量足够多的观测事实当作支撑基础。并且, 这些观测事实，全部都能够被上述那些物理定律予以描述。
特别详细地说, 我于第1章之中提及到的中子星跟磁场是实实在在存在着的, 是归属于科学方面的事实。为何要这么讲呢？首先, 中子星是凭借量子定律以及相对论物理定律切实地做出预言从而存在着的。其次，天文学家们针对大量源自中子星的脉冲辐射（）展开了研究（涵盖可见光、X射线、射电辐射）。这些脉冲辐射的观测所得数据十分出色, 要是这些脉冲辐射源自自转的中子星, 那么它们能够精确地被量子定律以及相对论物理定律予以描述。而且，人们直至如今都尚未找寻到其他合理的解释。再一次, 中子星属于切实的天文学方面的预言，它们是在超新星爆发之际产生的。在超新星爆发之后所留下的遗迹，也就是巨大膨胀起来的气体云的中心位置，我们观测到了同样的脉冲辐射。所以, 天体物理学家们对于以下这个结论坚信不疑：中子星是真实存在的，而且发出了能够被观测到的脉冲辐射。
存在另一个科学事实，那就是黑洞卡冈都亚，以及由它偏折光线进而产生的恒星图像的扭曲，（可参见图2-3）。物理学家们将其称作是“引力透镜”。
这是由于，这同运用放大镜或者曲面镜所看到的那种发生变形的图像极为相似, 恰似我们于游乐园的哈哈镜里所见到的那般景象。
有关图2 - 3中, 黑洞卡冈都亚所在星系的恒星，它们环绕在卡冈都亚的阴影四周。卡冈都亚使发自恒星的光线产生了折射, 致使该星系看上去被强烈扭曲。这便是星系的引力透镜现象。
来自双重否定公司视觉特效团队为本书所做的图像模拟
爱因斯坦相对论物理定律, 明确预言了黑洞的诸多性质，从黑洞表面到其外围，其中涵盖引力透镜现象。天文学家们，拥有确凿观测证据, 表明宇宙中确实存在黑洞, 像卡冈都亚那样的超大质量黑洞也包含在内。天文学家们, 已观测到诸多引力透镜现象, 参见图2 - 3。虽由黑洞引发的引力透镜现象尚无记录，但已有的引力透镜观测，与爱因斯坦相对论物理定律的预言，极为精确地吻合了。
对我而言，这已然是足够的了。我给出了卡冈都亚的引力透镜方程，保罗·富兰克林的团队依据此方程做了图像模拟，这些图像便是我们有可能会看到的真实景象。
与之相反，电影里存在这样一个桥段, 那就是“枯萎病会危及人类在地球上的生存” ，相关情况置于（见图2 - 4和第10章）之中, 一方面而言, 这是一个具备依据的推测, 然而另一方面，它同样也是一种猜想。接下来, 我要对此作出解释了。
图2-4 焚烧感染了枯萎病的农作物
电影《星际穿越》剧照，由华纳兄弟娱乐公司授权使用
在历史当中，我们能够找寻到农作物遭受“枯萎病”的相关记载，“枯萎病”乃是由微生物引发的快速传播的疾病。要理解枯萎病，需进行生物学研究。生物学是建立于化学理论之上的，而化学理论又是基于量子定律的。科学家们如今尚不晓得怎样从量子定律推导出所有相关的化学理论, 不过他们已然能够推导出许多了。他们同样不完全清楚化学和相关生物学之间的关系。然而, 通过观察与实验，生物学家们已经知晓了诸多关于枯萎病的事实。直到此时此刻, 人们所遇上的枯萎病库珀 物理学家，都未曾出现从一种农作物传染至另一种农作物的情形, 进而快速地扩散开来，导致对人类生存构成威胁。然而，我们没办法保障这种状况不会出现。所以，“也许存在这般一种枯萎病”是有依据的推断，而“这种枯萎病在某一天真的会出现”则是一种想象。可是, 大部分生物学家还是认为这不太容易会出现。
影片里出现的引力异常情况（可查看第23章以及第24章）, 像库珀扔出去的硬币突然间迅速掉到地板上这种，属于一种猜想。同样的道理, 借助引力异常从而离开地球、前往太空进行移民的那种情景，也同样是猜想（具体见第30章）。
这些可能的异常现象，也就是那些不能凭借牛顿定律或相对论物理定律去解释的现象，实验物理学家们, 他们在努力测量引力效应的时候，一直致力于把这些现象找出来。然而，在地球上, 直至如今，人们始终欠缺发现令人信服的引力异常现象。
然而，在对量子引力理论展开探索进程里, 人们察觉到宇宙好像是处于更高维度的“超空间”当中的一层宇宙膜。
物理学家们将这个高维空间取名为“超体”还请参见图2-5、第3章以及第20章。物理学家们把爱因斯坦的相对论物理定律应用于超体时，就像影片中布兰德教授在他办公室黑板上所写的那样（见图2-6）, 他们发觉了引力异常存在的可能性, 引力异常能够由超体中的物理场引发。
2-5图所示的, 是太阳周围的区域，在该图里，宇宙被描绘成一个二维的表面, 或者说是膜, 它存在于一个三维的超体之中, 实际上, 我们的宇宙膜是三维的，而超体是四维的，这张图在第3章里会有更为详细的解释，特别是图3-4。
布兰德教授黑板上的相对论物理定律方程，在图2-6中呈现, 这个方程描述了引力异常可能根植的物理学基础库珀 物理学家，关于细节，可查看第24章。
事实上，我们根本还远远无法确定超体是否存在。要是超体存在, 并且它也归属于爱因斯坦相对论物理定律所统治的那个世界，如此一来，“引力异常”才能够称得上是一个具备依据的推测。然而, 就算超体存在, 我们同样不清楚是否会有作用场能够诱发引力异常，就算真的有, 我们也不晓得它是不是能够被控制。所以, 引力异常以及控制引力异常属于极致的猜想。但这些猜想存在一定的科学依据, 我跟我的物理学家朋友们十分热衷于谈论这些问题——起码是在喝了几杯啤酒后的晚上。所以, 这些猜想所遵循的, 是在电影《星际穿越》中我所倡导的那个准则, 就是：“猜想起源于真实的科学，至少那些被视为‘备受尊敬’的科学家们, 应该认为这些猜想是存在可能性的。”。
当然, 这些状态并非始终保持恒定不变；有些时候，你有可能碰到它们于电影之中或者于某一本书籍里面出现改变的情形。对于库珀而言，超体最初是一种具备依据的推测。然而，当他迈入超立方体之后贝语网校，这便成为了事实（具体见第28章）。而量子引力理论最初仅仅是一个猜想, 一直到它被那个极具幽默感的海军机器人塔斯（TARS）于黑洞里提取出来之际，库珀与墨菲才察觉到它的真实性（详情可见第27章以及第29章）。
在 19 世纪时，物理学家们眼中，牛顿的平方反比引力定律那可是绝对的真理；然而，在 19 世纪 90，年代前后这段时间，它却被革命性地给颠覆掉了, 这是因为啥，是因为人们观测到水星环绕太阳的运动轨道出现了一个微小的反常情况（具体可见第 23 章）。牛顿定律在对太阳系的研究方面已经接近完美的程度了, 可还是差那么一点儿。就是这小小的异常状况, 竟然开启了通往 20 世纪爱因斯坦相对论物理定律的大门。起初时引力定律于强引力场情形下会发生改变，此尚属一个猜想而已, 后续了有观测数据的初步剖析，进而演变成了具备依据的推测, 直至1980年，当更进一步的观测证据对这一理论予以肯定之际，它便成为了科学事实（可参见第3章）。
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很少有已被公认的科学事实遭受革命性的颠覆，然而一旦出现这种情况，必定会对科学和技术给出深远的影响。
起先的猜想演变成了有着依据的推测, 最终演变成了科学事实, 你可不可以找出生活里类似的事例呢？你有没有经历过自己构建的理论被推翻进而引发革命性后果的事情呀？