科學比科幻更讓人驚奇─《星際效應》電影幕後的科學事實、推測和想像

科學比科幻更讓人驚奇─《星際效應》電影幕後的科學事實、推測和想像

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科學是艱深的,是需要創造力和跳脫思考的,很多時候甚至比科幻還讓人驚奇。

2014年11月,克里斯多福.諾蘭的電影《星際效應(Interstellar)》上映,一如預期引起了廣大的關注和迴響。這位當代最受矚目的好萊塢作者之一在《記憶拼圖(Memento)》(2000)、《全面啟動(Inception)》(2010)後第三度挑戰眩目的時空敘事,而且這一次,他把眼光投向一切的極限:人類知識的極限,以及現世空間的極限。

就成果而言,《星際效應》得到的評價是中上的。爛番茄網站(Rotten Tomatoes)的好評指數是72%,屬於「不失敗,但也不讓人驚艷」的分數。身為諾蘭多年的忠實支持者,也為《星際效應》寫過數千字文情並茂的心得,我其實到現在依然堅信這樣的分數是出自「大家的高規格期待」:不只是對諾蘭本身的期待,也是對一部帶有宏大企圖的科幻作品的期待。期待甚高,最後成果即使85分,也會顯得不足。不過,這部分的論辯也非本文的重點——

本文真正要說的是,在電影上映已經過了半年後的現在,一本關於《星際效應》的重量級後記:《星際效應——電影幕後的科學事實、推測與想像(The Science of INTERSTELLAR)》終於推出了中譯本!這本書的作者基普.索恩(Kip Thorne)乃本片首席科學顧問,他掛的職位是執行製作(Executive Producer),實際上則是片中一切科學元素的掌舵/守門/發想人。由他來寫這本書,可以說是從創作光譜的另一端鉅細靡遺(而且常過度認真)地交代這部片的底蘊。

基普.索恩是當代最受推崇的理論物理學家之一。他在加州理工學院已經執教了將近半個世紀,專長於愛因斯坦的廣義相對論和宇宙學,跟史蒂芬.霍金是往來密切的同行兼老友,他的老師約翰.惠勒則是「黑洞」及「蟲洞」這兩個詞彙的發明人。對重力物理和天體物理學的研究(其中尤其「重力波(Gravitational Wave)」)是索恩最擅長的,在這領域可以說全世界沒有人比他專門。

但還有另一個小故事。1997年,當年高一的我在戲院看了一部震撼甚深的電影,從此形塑了我對科幻片的喜愛,包括對科幻故事背後「人心的溫暖能量」的信仰以及要求。那部片叫《接觸未來(Contact)》,同時也是索恩和《星際效應》的另一位製片琳達.奧布斯特(Lynda Obst)過去共同參與的作品。《接觸未來》以人類對外太空文明的探索、發現、接觸為主題,片中不但有對科學發展的樂觀期望,也有著對超時空旅行(蟲洞)的圖像式表現。而那一切背後的理論基礎,正來自索恩的定錨。

所以近20年後,當索恩再次踏入「好萊塢」的領地,這一次他可以說是窮盡畢生所思、所學、所想,全部投注在《星際效應》裡了。在書中,索恩寫道最初這個關於蟲洞、黑洞、重力波、五次元空間的電影構想,是他和琳達.奧布斯特在2005年底共同激盪的成果,他們將這概念提出給史蒂芬.史匹柏,對方在極短的時間內就答應執導。他們接著找來強納森.諾蘭(克里斯多福的弟弟),而從2007年到2012年間,這幾個核心人物持續合作,生出了《星際效應》的初步版本。

直到2012年,一切有了重大的轉折:史匹柏離去,這部片失去了導演。但他們轉而找上強納森的哥哥克里斯多福,彼時《黑暗騎士:黎明昇起》剛完成,而後者接任導演後,大幅修改了劇本,這才成為《星際效應》最後面世的模樣。

在這故事裡,地球上的人類因為糧草的枯萎而面臨末日,於是派出了一群科學家(通過蟲洞)前往宇宙另一端,意欲找到人類的下一個家。在這過程裡,索恩提到他對這計畫(從一開始自己發想的時候就堅持)的要求是「不違背現存的物理定律、宇宙知識」,而且「對未知事物的臆測要發自現實科學,且至少有某些可敬的科學家覺得『不無可能』」。這是單純身為一個觀眾不會察覺的、隱藏在《星際效應》背後的團隊給自己的秘密咒語。

所以從枯萎病的可能性,穿梭蟲洞的所見,飛艇在各種時間、空間翹曲的環境中的運動,乃至「巨人」黑洞的視覺呈現,索恩都有他的厚實學理解釋,而且書中不時遁入對他而言「淺白易懂」但對我們「彷彿大學時代讀原文書」的解說——的確不是不能懂,但肯定需要慢慢讀。只是讀著讀著,竟也生出有別於電影的純知識啟發樂趣了。而由此,最貼切的形容也許是:原來在大銀幕上,我們看到的科學呈現只是冰山一角。實際上底下的理論如此紮實。

就拍片層面而言,諾蘭有個習慣,一如他是傳統膠卷攝影的死忠擁護者(相對於數位攝影),他也是模型攝影的堅持者。片中除非是不可能搭景的畫面(譬如黑洞),不然團隊一律是做出實景,包括飛艇也是有1:1真實比例的模型被吊掛在空中,再由演員在其中演出。他甚至要求某些畫面先把美術組畫好的星空投映在窗外,再讓演員在船艙裡演出。如此對「真」的堅持,也就不難理解為何他會和索恩提出的「真實科學」的要求一拍即合了。

甚至,書中提到對「巨人」黑洞的描繪,那藉由電腦運算(索恩提供的)數學方程式所得的景象,讓索恩成為世界上第一個目睹黑洞的模樣,包括那「吸積盤的造型、及各種光透過重力透鏡而繞過黑洞頂部和底部的景象」的人類。這讓我想到自己在研究所時代,曾一度想鑽研如何用電腦圖學呈現帶著形體的火焰(請想像《霍爾的移動城堡》中的火惡魔卡西法),但最終發現太難了。火焰缺乏一個本體,一如黑洞本身也是個暗影,真正構成它的視覺形象的是外圍的光圈。而《星際效應》讓我們看見了這些,更讓基普索恩得以寫出幾篇論文。


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第三方市調顯示:民眾上網需求提高,快又穩定的家用網路為唯一首選

根據關鍵議題中心最新的調查,年齡20歲至45歲的台灣民眾並以上網人口比例加權,每日平均上網時間達5.1小時,能夠得知現代人對於網路使用已有相當高的依賴性;約六成的民眾集中於每日2小時至6小時之間,另有超過兩成的比例,每日上網時間高達8小時以上,可說是吃飯、工作、娛樂幾乎都離不開網路。

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根據關鍵議題中心最新的調查,年齡20歲至45歲的民眾,每日平均上網時間達5.1小時,超過兩成民眾上網甚至高達8小時以上。

由於電信業者過去的499之亂,以及部分業者推出低速率吃到飽的資費方案,在調查當中也顯示出將近七成的民眾,選擇使用行動網路(如4G、5G)作為主要的上網方式,家用網路(含Wi-Fi)則是接近四成。不過有趣的是,使用家用網路時,約有八成五的比例享受影音娛樂、將近六成則是用來玩遊戲,顯見多數民眾也知曉行動網路的極限,尖峰時段的頻寬和延遲表現不佳,轉而使用比較穩定的家用網路,也讓電視、電腦、手機等多種設備能夠同時上網。

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部分電信業者推出低速率吃到飽方案,讓近七成民眾選擇使用行動網路作為主要的上網方式,但隨著電信業者逐漸整併和5G基礎建設成本大幅度提升,未來充滿許多變數。
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影音娛樂、上網打遊戲,分別需要極高的頻寬和極低的延遲,這也是家用網路的強項。

不過即便是家用網路,各家業者的競爭也是不遑多讓;其中讓消費者最感不悅的,當屬超過六成比例的網路品質問題,接著是多裝置上網後的速度變慢,以及家中空間造成的Wi-Fi收訊不良……等問題。因此除了對外頻寬速度、穩定度之外,消費者同樣也在意家中Wi-Fi無線網路的速度與訊號覆蓋率,需要業者提供完整的解決方案。

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網路連線品質仍是多數消費者心中的痛,接著就是家中上網裝置越來越多造成的搶頻寬問題,以及Wi-Fi無線網路訊號的速度與覆蓋率。

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