如果我告诉你完全看懂了“星际穿越”，你信吗？如果不信，请看我对影片的解析。希望这篇解析对看懂这部片子有所帮助。

影片一开始是人类地球资源消耗殆尽，只有每天和漫天的沙尘暴斗争，许多行业都已经被废止，人类最大的目的就是想办法生存下去，NASA 的研究被禁止，曾经是宇航员的库珀回家务农，和他一起生活的是他的一儿一女以及他的丈人，他的妻子已经去世。

即使如此，他有着超凡聪明的女儿墨菲，她在他的引导下非常喜欢看书研究科学。墨菲觉得自己的房间中有幽灵，有时候书架上的书会突然掉到地上仿佛有人在后面推，但库珀告诉她那是引力。此时库珀已经感觉到他们周围的引力异常现象。

有一次全家去看棒球的时候，又起了沙尘暴，中途回家，偶然发现飘入墨菲书房的灰尘坠落的痕迹有特殊规律，库珀坐在那里凝视良久，悟出那是二进制码，从而推算出这是某个坐标。根据坐标找到该地点，他和女儿连夜驾车前往，但是发现车子被一片铁丝网阻住，正当他要冲过铁丝网障碍的时候，有人发现了他们，原来这个坐标指向的是NASA地下研究所。

原来NASA在上一次试图拯救全人类命运的时候，遭到误解从而被人类投票禁止继续做研究，NASA被解散，库珀也就是在那个时候回乡务农，然而NASA的研究其实只是转入地下，而布兰德教授和他的女儿艾米利亚以及助手们继续“拉撒路”行动。

“拉撒路”行动是将若干名宇航员送入太空，去寻找外星系的可替代地球供人类居住的星球，之前的研究表明在太阳系的九个行星中没有有可以适合人类居住的星球，然而NASA的研究发现在太阳系附近有稳定的虫洞，虫洞是高维空间里连接三维宇宙的捷径，越过虫洞可以到达外星系。NASA 前后试了12个星系唯有一个星系中发回来的信息显示可能有生命迹象。这一个星系中有三个星球，分别是米勒、爱德蒙斯和曼恩三个宇航员所探究的。

布兰德教授制定了两个计划，A计划是有库珀等人分别去探索三个星球，找到那个适合的星球，然后返回地球将人类送过去，然而因为距离的原因，飞船的燃料也不够探险三个星球后返回，现在的人类例如布兰德教授和库珀的女儿墨菲他们也等不及他们回来，整个人类可能已经在沙尘暴中灭绝，所以布兰德还有B计划，B计划是将人类的胚胎送入星球，在该星球上繁衍，也就是说现在的地球人类将不被拯救。库珀心系女儿当然只想做A计划，在布兰德的软硬兼施下他答应了加入团队做宇航员。

当墨菲得知父亲要离开非常伤心，库珀临走前向女儿保证他一定会回来，也许由于经过黑洞，时间变慢，他回来的时候可能父女两个看起来是一样大，但是他保证一定会在女儿有生之年回来。然而其实此时女儿墨菲已经破解了她房间中的“幽灵”通过引力给她的密码，此密码是“STAY”，她要父亲留下来。此时的库珀以为只是女儿想尽办法让他留下的借口，还是离开了。

库珀、阿米莉亚、罗米利等人以及机器人塔斯一起开着飞船离开地球，他们的第一站是到空间站“永恒号”，和永恒号对接后，启动永恒号主引擎，通过旋转，产生离心力，调整转速，从而使得产生等同于的地球重力加速度，这样宇航员们不需要悬浮在空中，可以向在地球上一样普通行走，但同时空间站的旋转使得宇航员感觉头晕，需要不断服用晕船药。

他们下一步是飞向土星，然后再飞向虫洞，中间大概需要两年时间，为了节约舱内的储备能量，需要采用冬眠的方式。冬眠期间由飞船带着空间站自动飞行，机器人塔斯照管飞船，检测仪器，维持一切正常。

接近虫洞的时候，他们停止了空间站的旋转，虫洞从外面看来是球形的，因为地球人所处的星系在三维空间，三维空间被包围在四维乃至五维的高维空间中，三维空间指的是XYZ三个坐标轴，而四维空间的第四位坐标是时间，五维空间的第五维坐标是引力。正如在三维空间中的平面两点，通过折叠能够使得两点无限接近，而这重叠的虫洞在二维中显示出是一个圆圈（XY方向铺满）。同理，在三维空间的两个点的重叠的桥，也就是虫洞在三维空间的人呢看来则显示为一个球（XYZ三个方向铺满）。飞船进入虫洞后，所有的电子设备受到干扰，没法记录任何信息，而穿越的过程中艾米利亚感觉到有人从她身边经过，她情不自禁和“他们”握手，她一直相信虫洞是“他们”为了帮助人类而建立的，所有的一切，背后有一个在高维空间而对人类怀着善意的“他们”故意为之。

虫洞在电影中看起来像个巨大的旋转的肥皂泡，他们可以通过虫洞看到另一个星系的景象，库珀他们并没有穿越虫洞，只是在虫洞边缘经过，因为时空的折叠，艾米利亚感觉到了经过虫洞返回时候库珀和他的握手，而她当时以为库珀就是那个另一个星系的“他们”。

经过虫洞，他们看到了卡冈图雅黑洞，卡冈图雅的外观是由计算机合成的影像，外面包围的的是视界，黑洞是恒星无限坍塌形成，根据广义相对论，恒星坍塌前光线发生弯曲，随着恒星的坍塌光线的弯曲度越大，最后全部进入黑洞，而坍塌进前形成了视界。而黑洞周围快速旋转的吸积盘，是由于周围物质受到引力作用，向中心天体落下形成的盘状结构。所谓视界，就是任何物体一旦穿过视界就再也无法逃逸，黑洞的中心是奇点。

他们首先去的是黑洞边上的米勒行星，根据广义相对论，引力场越强，时间的流逝越慢，从而在米勒这颗靠近黑洞的行星上一个小时相当于地球的七年。当他们离开永恒号到米勒行星上最后发现没有生命迹象而且之前的宇航员已经死去而再返回的时候，罗米利已经在永恒号上等了他们二十三年。米勒星球上水很浅，然而因为黑洞的巨大引力，有着巨大的潮汐力，乃至米勒最后命丧在此。（天文科学家认为离开黑洞如此之近的行星无法存在，因为巨大的潮汐力足以将该星球压扁从而吸入黑洞之中。）

这时候在地面上的墨菲已经长大成人，也成了一名物理学家，是布兰德教授的助手，一直在帮助布兰德教授推演相对论公式，试图拯救人类。

库珀他们商量是去爱德蒙斯还是曼恩的星球，最后决定先去曼恩星球。曼恩离开黑洞较远，引力是地球重力的80%，然而酷冷无比，天空中都是冻云，空气中主要是氨气，无法生存。曼恩发现该星球其实无法生存之后，制造了一些假数据，不断向NASA发出有生命信号的数据，从而误导了库珀他们到来。曼恩欺骗他们说在地表下面有适合人类居住的环境，于是带库珀出去寻找，在寻找过程中试图将库珀杀死。他在自己带去的机器人中改变了程序，将要去提取数据的罗米利炸死。等到库珀侥幸被阿米莉亚救活之后，曼恩冒险驾驶自己飞船飞向永恒号欲做对接，警觉的机器人塔斯将对接程序关闭。由于对接不成功，飞船舱并不密闭，在曼恩试图手动强行打开永恒号舱门的时候，瞬间的减压使得曼恩和飞船被永恒号的压力反弹出去，撞到永恒号的一个叶片上，造成船毁人亡，而叶片也受到损伤。库珀等将永恒号修好，然而此时舱内的燃料已经无法支持他们去爱德蒙斯星球执行B计划。

库珀他们决定利用弹弓效应，利用黑洞的巨大引力，将飞船的一部分吸入黑洞的同时利用飞船和永恒号分离时候产生的巨大的反作用力将阿米莉亚的飞船反向弹出。艾米利亚以为库珀会和他一起去爱蒙德斯星球，然而库珀已经决意和塔斯一起进入黑洞。在曼恩星球的时候，从地球传来的消息知道布兰德教授已经去世，在他去世前，他告诉墨菲那个公式他早已求解得到，并且他知道库珀他们不会回来，A计划是不可能成功的，为了让库珀和艾米利亚去执行B计划，他编造了A计划，让库珀和墨菲都以为库珀还能回来。知道真相的库珀仍然想让阿米莉亚去执行B计划，而他要赌上最后的渺茫机会，进入黑洞，看是否能够从黑洞穿越。（之前库珀和其他物理学家的对话中就可以看出，他一直想要试图进入黑洞，因为求解相对论的公式需要黑洞的数据，他本人一直想冒险，而屡次被其他人阻止。）

在这里，虽然电影中没有交代，在近代物理中有这样的假设，黑洞是我们宇宙的终点，黑洞的中心是奇点，他有巨大的质量而没有体积，在那里时空不复存在，和黑洞相对的是白洞，黑洞是无限吸收所有物质，而白洞无限喷发所有物质。根据现代宇宙对称原理，白洞是和我们的宇宙想对称的超空间的奇点。白洞也有奇点，白洞的奇点和黑洞的奇点重合，虫洞是连接两个宇宙的奇点之间的桥梁。我们的宇宙是个膜宇宙，对称的宇宙也是膜宇宙，两个宇宙在更高维的宇宙空间--体宇宙中被折叠后就以虫洞连接。在这样的假设中，库珀应当是想被黑洞吸入后从另一端的奇点被喷射出去，从而以最快的方法回到地球。当艾米利亚他们从虫洞边缘经过的时候，艾米利亚和当时正在折叠时空后从虫洞中穿越而过的库珀握手，她以为的他们其实是超宇宙的“我们”。

库珀进入黑洞后，进入到了五维空间，原因是这样的，我们所处的空间是三维宇宙，加上时间维度，形成四维空间，然而时间是不可逆转的，广义相对论中时间是不可逆转的，这就是墨菲和布兰德之间的对话，她说布兰德一直假设时间是不变的，好像把一只手缚住，而布兰德一直说需要黑洞的数据也是如此，他需要知道第五维坐标是什么，才能够将相对论公式解出，没有第五维，时间维度的不可逆转性不可改变。而库珀进入到黑洞中心后，发现唯有引力可以向墨菲传递信息，他突然明白，第五维就是引力，只有引力可以在不同的时间维度中间进行沟通。他通过二进制码将黑洞数据以及引力的信息传递给墨菲，从而让墨菲在最后解开了布兰德没有解开的公式。

为什么一定要用二进制传递呢？因为二进制只有0和1，符合量子理论，近代物理一直无法调和的是相对论与量子理论，而爱因斯坦没有完成的统一场论其中提到了引力，试想当引力通过二进制传递信息，恰恰是两者的完美结合。

（这里我始终觉得塔斯的存在是个败笔，因为在被黑洞吸入过程中，就算塔斯机器人不被分解拆毁，电子设备应当受到干扰而早已无法作用，也许是为了剧情的需要，假设在进入黑洞的时候不会受到影响，而后在穿越虫洞的时候才彻底被干扰破坏）

在库珀向女儿传递信息之后他穿越虫洞，在这里他看到了自己和艾米利亚坐在飞船中，他通过虫洞进入白洞，被喷发回去。墨菲解开的公式，实际上是学会控制引力。广义相对论严禁对时间进行逆转改变，不能改变历史，而在五维空间中，时间可以像三维空间中的直线，虽然不可逆但是可以铺满（产生更多的直线，铺满形成平面）也就是可以产生更多的可能性，平行的时空。

墨菲帮助人类建立了在土星附近的大型空间站，对于空间站的建立和引力控制的公式之间的关系，不是很清楚，可能是对于解决了反重力，从而能够建立大型的空间站，帮助人类离开地球。否则的话，按照现在的技术水平，只能建造提供宇宙飞船补给的空间站，无法提供人类长久的居住地。

这个空间站采用了和永恒号类似离心力的原理产生重力，使得在空间站的人们可以和在地球上一样自如地生活。库珀从医院醒来的时候，看到窗外的人们在打棒球，棒球飞到空中，也就是空间站的中心位置，此处离心力最弱，因而加速度很小，从而轻易棒球就打碎了人家屋顶的窗户玻璃。

这个空间站建立在土星附近，我猜想可能是为了下一步人类迁移到爱德蒙斯星球上做准备，此时艾米利亚已经带着B计划中冷冻的人类胚胎在那里建立基地，而库珀赶过去为了自己的未来也为了人类的未来。

当然有人觉得这个电影的大前提不对，比如一开始沙尘暴能否说明人类地球已经资源耗尽，设想这沙尘暴如果并非是因为植被被破坏，而是因为人类赖以生存的地球上的石油，天然气等资源都消耗殆尽，土壤贫瘠等，大概靠绿化也无济于事，而且毕竟这是科幻，就让这个大前提成立吧。

这部影片汇集了大量现代物理学的理论和研究，很多都还没有被证实，只是大胆的假设，科学家认为人类之所以无法证实，是因为我们是低维空间的生物，所以无法看到高维空间才能看到的现象。也许在超弦理论的十一维空间中，所有物质都化作振动弦，人类重新组成，才有可能。呵呵。

物理是多么有趣！科学和科幻之间的区别是什么？是--数学！