幾乎每隔幾年，好萊塢就會拍一部科幻電影喚醒人們對蟲洞、黑洞、時間膨脹和時間旅行等主題的興趣。2014年，《星際效應》這部電影邀請美國理論物理學家基普‧索恩指導，同樣引發關注。電影所呈現的內容，究竟哪些部分是科學，哪些部分又近乎幻想呢？請聽今天的科學三分鐘，主題是：星際效應中的科學。

男：「哎，這電影還蠻好看的耶～可是他把黑洞拍得這麼漂亮，會不會太扯啊？黑洞不是黑的嗎？」
女：「黑洞當然是黑的，但是黑洞的外面卻可能有個發光的圓盤喔！」

黑洞是黑的嗎？要看從甚麼角度來討論。黑洞的「本身」當然是黑的，因為就連光線也無法從黑洞中逃脫。但是，如果黑洞附近的物質還沒有被「吸乾淨」，這些物質在掉進黑洞的過程中，可能形成一個巨大的、繞著黑洞旋轉的圓盤，稱為「吸積盤」。

物質掉進黑洞是個複雜的物理過程，不過簡單地說，黑洞強大的重力場，會讓掉進黑洞的物質被加速與加熱，使這些物質在掉進黑洞之前發出強光，因此吸積盤可能非常地亮。《星際效應》電影中的超巨型黑洞，就被設定擁有像這樣明亮的吸積盤，於是電影製作團隊根據物理學家的估算，做出了華麗的視覺特效。

理論上，這個過程可以把掉進黑洞的物質10%的質量，轉換成能量。這個轉換效率高得驚人，舉例來說，比原子彈威力大得多的氫彈，或者我們的太陽，都是透過核融合反應來產生能量，但是核融合一般只能把0.5%的質量轉換成能量，連百分之一都不到，相形之下，黑洞的吸積盤放出的能量實在非常強大。不過，這些能量未必都是以可見光的形式釋放，以黑洞來說，大部分會是看不見的Ｘ光。就是因為這點，讓某些科學家懷疑《星際效應》情節的合理性，因為太空船靠近這麼強烈的Ｘ光，很可能會把太空人殺死。

另外，時間膨脹也是常見的科幻主題。在《星際效應》的故事中，人類造訪了一顆靠近超巨型黑洞的行星，在那裏經過一小時，地球上已經過了七年。中國古代也有類似的傳奇故事，說道：「洞中方七日，世上已千年」。但這種情節真的可能發生嗎？

按照相對論這是可能的，而且已經獲得證實。舉例來說，許多微小的粒子，都會發生「衰變」，換成簡單一點的說法，就是不同的粒子有不一樣的壽命，有的長、有的短。但是科學家觀察到，當這些粒子被加速到接近光速的時候，它們的壽命都會明顯地變長，即使後來減速，整體來看，還是比留在原地的粒子壽命長得多。換句話說，假如人類搭太空船加速到接近光速，再減速回到地球的時候，也會發生太空人感覺只過了一年，地球上卻過了很多年的情況，就像是時間膨脹了一樣。

而在超巨型黑洞的附近，由於強大的重力場，根據相對論，也會造成明顯的時間膨脹現象，可見《星際效應》的情節是可能的。但是主角的飛艇到了這個地方，能不能出來卻是一個大問題，為了讓劇情進展下去，這裡很可能加入了幻想的成分。

至於電影中提到，太空船通過蟲洞到達宇宙另一個角落，甚至提出利用蟲洞，把訊息傳到過去的地球，目前都是未經證實的假說，幻想的成分也比較大。

今天的科學關鍵字，就是：超巨型黑洞Supermassive black hole

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