A Cosmic Conversation with Kip Thorne
01:41:06 Share

你能通过虫洞回到过去吗？尼尔·德格拉斯·泰森与理论物理学家、诺贝尔奖获得者基普·索恩坐下来，回顾了利用激光干涉引力波天文台（LIGO）发现引力波，电影《星际穿越》中的科学、黑洞以及许多尚未解答的谜团。注意：StarTalk+赞助者可以收听完整无广告的剧集。感谢本周给予我们支持的赞助者Colin Michael Gregory、Robert Gehrig、Élysse、patricia pulvirenti、Joe DiFranco、Jesus Osvaldo Bonilla、Cory Martin、Therese Talbot、Kass、Willian Fee、Terrance Richards、J. Spencer Cook "Spencer"、Marilyn Webster、Gary Snider、Diego urueta、Stephen、Randall Olson、tucker Coffin、bruce evans、sue ercreich、Fredrik Johansson、Jan Turley、Brian Falk和Terry Hofmann。 在Apple Podcasts上订阅SiriusXM Podcasts+，即可收听无广告的新剧集，并提前一周收听。</context> <raw_text>0 体验让生活更有意义。凭借万事达卡的Priceless.com，您可以沉浸在超过40个目的地的餐饮、体育、艺术、娱乐等难忘体验中。从与传奇球手一起打高尔夫球到与名厨一起参加烹饪课，您可以培养自己的热情，创造持久的回忆。立即在Priceless.com探索体验，专为万事达卡持卡人提供。适用条款和条件。

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这里是StarTalk。我是您的主持人尼尔·德格拉斯·泰森，您的私人天体物理学家。今天，我们将重点介绍……

我们一对一的对话之一，这次是与理论物理学教授基普·索恩。基普·索恩，欢迎来到StarTalk。很高兴和你在一起，尼尔。哦，我的天哪，我们是从您在加利福尼亚州帕萨迪纳的家中办公室来的。这是一个很棒的办公室。我儿子设计了这部分房子并建造了它，我兄弟设计并建造了所有家具。这些都是……

家里有用的成员。这是一个很棒的家庭。他们是务实的人。我实际上认识你一段时间了，不是说我们是酒友，但是……我认为我们在加那利群岛一起喝过啤酒。是的，我们喝过。好吧，好吧。我纠正了。但我第一次接触你是因为你是这本书《引力》的三位作者之一。《引力》。

我们过去常常开玩笑说，当然，这是唯一一本你只需随身携带就能学习的书。我认为我们可能在你出生前就写了它。有可能，有可能。虽然我比你想象的要老。这本书是关于爱因斯坦广义相对论的大学水平论文。当我买到它的平装本时，这个平装本很难做这么厚。

但这与当时的曼哈顿黄页大小完全相同。所以我们过去常常称它为电话簿。是的。顺便说一句，这是充满爱意的称呼。它构思巧妙，我不知道你是否能在镜头上注意到，有标签或不同的颜色。它是黑白的。

它们代表了书中两种不同的路径。一种是比较基础的路径，另一种是比较高级的路径，除了当时对我来说所有内容看起来都很高级。那么，是谁想出了这本书的主意呢？

关于这本书的构思，我认为它是在我获得博士学位几年后，查理·米斯纳、我的博士生导师约翰·惠勒和我进行的讨论中逐渐产生的。那里的三位合著者。那里的三位合著者。所以它是有机地发展起来的。这是最好的项目类型。在20世纪60年代和70年代初期。是的，我在60年代之前出生。哦，真的吗？是的。

所以这里有查理·米斯纳，他在马里兰大学。是的。所以我这本的副本，我让你签了名。

然后我在马里兰大学教了一年书。所以我很快去了他的办公室，让他签了名。但在此之前，我在德克萨斯大学开始研究生学习，约翰·阿奇博尔德·惠勒在那里，他们从普林斯顿把他偷走了，我认为是这样的，或者说把他从普林斯顿引诱走了，我认为是的。是的，这是一个准确的说法。所以我让他们三个都签了名。事实上，约翰·惠勒的，

他在广义相对论中讲授的课程是我遇到我妻子的地方。哇。是的，她拥有数学物理学博士学位。所以我们在相对论课上相遇了。我只是想说一下。一个非常浪漫的相遇地点，你知道吗？非常浪漫。非常浪漫。约翰·惠勒过去常常因为你发现他犯的错误而送出一分钱。所以我有一分他的硬币。好吧。

我不记得了。这不是什么大事。就像，这是一个错字或什么。书写形式的错字。无论如何，再次见到你真是太好了。促成这次会面的原因是，你知道，你有很多荣誉，当然包括诺贝尔奖。好吧。更重要的是，你是电影《星际穿越》的科学顾问。

好吧，我不仅仅是科学顾问。是的，你是。你是执行制片人。我不仅仅是执行制片人。它源于我和我的前女友琳达·奥佩一起写的剧本。琳达·奥佩是一位大型科幻电影制片人。是的，一位制作各种电影的大型制片人。但是琳达和我于1979年、1980年约会，

她对我来说太神经质了，而我对她来说太书呆子了，但我们成为了亲密的朋友。哇。好吧，谁知道呢？我为什么不知道这个？不，停。一个人会在哪里学到这个？我们需要一个物理学家八卦专栏。是这样吗？是的。几年后，卡尔·萨根把我们安排了一次相亲，顺便说一下。这就是我们相遇的方式。好吧。是的。

几年后，琳达打电话给我说，你想和我一起为一部电影集思广益吗？哇。我们做了。这就是《星际穿越》的诞生方式。当时是这样吗？它确实是诺兰兄弟的创作，因为他们采用了我们提供给他们的东西。

基本上是电影的结构和场所，《宇宙的扭曲面》。他们继续进行，几乎完全改变了我们的故事，并将其制作成一部伟大的电影。但所有种子都来自琳达和我。当时，我的意思是，你是加州理工学院的教授，现在是加州理工学院理查德·费曼荣誉教授。加州理工学院是一个相当高的……

水平的地方

对你来说，说“伙计们，等等，我现在要拍电影了”，是什么感觉？你的同事们是怎么看待的？我认为他们都很热情。加州理工学院与其他一些更古板的大学不同。哦，好吧。好吧。我很少在加州理工学院闲逛，所以我无法判断气氛或基调。是的，不，看，我们在好莱坞的边缘。好莱坞的人们过来……

《生活大爆炸》是基于加州理工学院的。对，他们没有称之为加州理工学院。他们叫它什么？在前几集中，他们确实称之为加州理工学院。好吧。然后他们停止使用加州理工学院的名字，因为衬衫，这是好莱坞对律师的称呼。哦，是的，那些古板的衬衫，是的，在办公室里。衬衫们害怕他们在屏幕上做的事情可能会让加州理工学院的衬衫不喜欢，而加州理工学院的衬衫可能会起诉他们。

好莱坞的衬衫。所以他们停止使用加州理工学院的名字。在这部电影中，我非常喜欢，

它叫什么名字？《天才小子》？是的，《天才小子》。他们在太平洋科技大学。好吧。那是所有聪明孩子都在的地方。所以，当然，帕萨迪纳位于……我不能说好莱坞的山脚下，但你对这个巨大的产业有近距离的了解。是的。而且你知道科幻小说作为一种类型很重要。好吧，我们中的一些人喜欢它。是的。

我喜欢它。我每次都会报名。所以《星际穿越》，我认为它让许多人第一次接触到真实的引力物理学。好吧，《星际穿越》与几乎任何其他电影都不一样。我认为在《2001太空漫游》和《接触》中有先例。是的，卡尔·萨根的《接触》。卡尔·萨根的《接触》。关键在于

科学，大量的科学从一开始就被融入到这部电影中，因为它的诞生方式。并且因为我和诺兰兄弟之间进行了密切的合作，从一开始就融入其中。融入其中。融入其中。而且是一种科学，我们从中工作的指导原则是，电影中的任何内容都不会违反已建立的物理定律，所有疯狂的事情至少都会以某种方式源于科学。任何好的科幻故事都应该是这样。但是不够……好吧，奇幻电影，例如《哈利·波特》系列，没有什么错。这只是不同的类型。顺便说一句，那部电影，你……

你一定知道。你说，好吧，我们必须帮助人们。给那个人一个机会，好吗？他们试图看电影。他们试图理解发生了什么。到底发生了什么？为什么这个人变老了？为什么他比他母亲年轻？发生了什么事？你站起来说，让我们帮助人们。是的，好吧，我会用不同的方式来表达。我认为这是一个绝佳的机会，可以使用这部电影作为激励因素

让人们对科学感兴趣或着迷。然后将会有通往科学的桥梁，通过这本书。承认吧，你创造了一部入门电影。它是一部入门电影，是的。所以《星际穿越的科学》，《纽约时报》畅销书，基普·索恩著，当然还有克里斯托弗·诺兰作序。它说，剧透警告，

这本书解释了《星际穿越》精彩的高潮和结局。所以让我告诉你这个问题是如何产生的。克里斯很早就对我说，我想——克里斯托弗·诺兰。克里斯托弗·诺兰。我想拍一部电影，结局和《2001太空漫游》的结局一样神秘。这是一个很高的标准。这是一个很高的标准，但他非常钦佩斯坦利·库布里克和那部电影。

所以稍后，当我们谈论结局时，我们进行了很多关于结局的对话，他说：“好吧，你可以在你计划写的这本书中解释结局。”

所以他自愿让你写这本书。好吧，不，我已经计划写这本书了，但他认为这是解释结局的地方。他不会解释结局。他会让它保持神秘。不是在他的电影里。他正在对我们耍库布里克的把戏。没错。事实上，我们采访了克里斯托弗·诺兰。如果你是一位档案潜水员，我们有一整集关于克里斯托弗·诺兰的节目，甚至在《星际穿越》制作之前。他

而且我们知道，他的许多电影都以某种有趣的方式玩弄时间。如果我没记错的话，他谈到了1968年《2001太空漫游》对他有多大的影响。那应该是。是的。所以让我问你一些关于故事情节的事情。我有……

如果可以的话，我对此有一些问题。我不知道我是否公开谈论过这个，但我认为我是在当事人面前。所以如果我有什么问题，那就是现在。你要把我变成一个挑战我的记者吗？不。要给我制造麻烦吗？是的。这不能全是，好吧，软球。让我们玩一些硬球。

所以我想我的问题是，我们正在寻找一颗行星。再说一次，这是电影的主题。我们正在寻找一颗类似地球的行星，与地球足够相似，我们可以把人送去那里继续……

我们的文明和物种。这是对情节线的公平描述吗？情节线。好吧。结果发现有一个虫洞可以使这个过程更快一些，否则你活得不够长，无法用现有的火箭到达那些目的地。好吧。我只是在想。

这种摧毁庄稼的灾害使地球上的人们挨饿，要求我们跳船，从字面上跳船去寻找另一艘船，另一个宇宙飞船行星。在我看来，无论找到另一个地球需要付出多少努力，穿越虫洞，运送数十亿人，改造它，运送数十亿人到那里，无论付出多少努力，在我看来都是不可能的。

比仅仅告诉生物学家，想出一个可以修复庄稼的血清要付出更大的努力。即使在今天，我们也完全了解作物的基因组。修复它。无论是什么，只要进去，修补一下DNA，修复它。这难道不更便宜、更容易、更快吗？

然后穿越虫洞离开这个星球？这就是我的想法。所以你认为所有问题都可以由人类用人类技术在一定时间范围内解决？你对人类如此有信心。拜托。所以我是乐观主义者。好吧，让我描述一下。这说明了这部电影是如何制作的。

所以当乔纳·诺兰，克里斯的兄弟，想出一个像这样的枯萎病的想法时。所以我们说，好吧，我们将召集我们能找到的最好的生物学家，他们是这方面的专家，主要由加州理工学院的生物学家组成，

我们举行了一次晚餐，我们为他们准备了非常昂贵的葡萄酒。我们设置了录音。酒后吐真言。好吧。事实上，有酒。在酒中，有真理。是的。所以我们……

我在加州理工学院教职工俱乐部雅典娜会所进行了一次持续大约三四个小时的谈话，讨论这里最好的背景故事是什么。有两种类型的枯萎病。有攻击大量作物的广义枯萎病。

许多不同种类的作物。许多不同种类的作物。但它们通常是相当良性的枯萎病。然后还有一些对特定作物非常特异的枯萎病，它们可能是非常致命的枯萎病，甚至可能完全消灭地球上的该物种。

但基本上，为了地球和地球上的生命能够生存，你最好不要有恶性的广义枯萎病。但是根据我与之讨论过的生物学家所说，他们不知道有什么东西可以阻止非常恶性的广义枯萎病的发展。

所以这就是这部电影中发生的事情。这是生物学家从未见过的东西，但他们无法排除这种可能性。好吧，让我重复一下我认为你所说的。他们有攻击一个物种的恶性致命枯萎病，有跨越物种界限的致命性较低的广义枯萎病，他们无法排除致命枯萎病

会跨越物种。没错。所以这就是这部电影中发生的事情。这就是电影中发生的事情。好吧。这就是他们只是，在这部电影中，地球上的生物学家在后面。所以有一个背景故事。我会承认这一点。好吧。好吧。所以无论如何，这部电影充满了背景故事，因为我们的制作方式。正如我再次所说，它与几乎任何其他电影都不一样，因为这些问题是……

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然后他们看到一股波浪袭来。好吧，那是米勒的星球。米勒的星球，对不起。水行星。围绕着加甘图亚运行的行星。加甘图亚，好吧？潮汐力的强度对其引起潮汐的距离高度敏感。高度敏感，好吧？但是我画过或教过的关于潮汐的所有插图，它们并不那么尖锐。

它们的表示在行星上要宽得多。所以他们正在水中涉水，但随后他们看到一股单波袭来。如果它是一股单波，正如我们在海啸中看到的那样，它实际上会从它前面的地方带走水。

因为它不可能是凭空出现的。它正在从其附近吸取水。所以我的两个问题是，如果是潮汐，它会那么尖锐吗？如果是任何类型的波浪，它怎么能留下水在其附近，然后在它经过时变得那么大呢？所以有一种叫做孤立波的波浪。

在水面上……哦，你可以告诉我你召集了波浪专家并举行了午餐。这就是你要告诉我的吗？不。这种特殊的波浪是在18世纪由……我忘了是谁，一位英国物理学家，他看到一艘由马拉的船。它刚刚启动。

它产生了一股沿着一条河道，一条运河传播的波浪。它像《星际穿越》中的波浪一样尖锐。尽管《星际穿越》中的波浪，我必须承认，它被夸大了。我不介意夸大其词。峰值有一些夸大。嗯哼。

但它沿着河道传播。它从未破碎。大多数海浪都会破碎。好吧，让我们了解一下情况，因为我们正在谈论几个世纪以前的事情。当你提到河道时，那就是河道或运河。运河。然后旁边有一条拖曳路。然后是人，更有可能是役畜，会把东西拖过运河。因为牛本身通常没有水流。把驳船拖过运河。驳船，没错。所以这艘驳船被拖过运河。是的。

它刚刚启动，它产生了一股波浪……在启动时。在启动时。它只是出发了，然后就出发了，

沿着河道传播。你必须喜欢好奇的物理学家。没有什么能逃过他们的眼睛。它沿着河道传播，我不知道，一英里或两英里，形状没有改变，没有破碎。没有破碎。所以这些波浪的理论是……

有两种不同的效应会导致波浪变陡或分散，这两种效应可以以一种稳定的方式相互平衡。并赋予它更长的寿命。并赋予它更长的寿命。所以除了摩擦问题之外，如果没有摩擦，它将永远存在并以非常稳定的方式继续传播。

它背后有数学原理，叫做KdV方程，这是它的一个解。但无论如何，这些波浪然后……所以这个方程，我假设，以某种方式将两种波浪的平衡表示为静止波。色散和陡峭。陡峭是由于非线性造成的。色散是由于

水的较高部分比水的较低部分传播得更快。如果你在海边，你会看到一个小小的波浪，它传播得很慢。你会看到一个大波浪，它传播得很快。这就是为什么波浪的波峰实际上会在波浪的其他部分到达之前破碎。没错。除非色散将其平衡，色散是……

我喜欢它。不，很好。我喜欢它。我有点糊涂了。但无论如何，这两种效应相互平衡，产生这种非常稳定的孤立波。所以在电影中，对于这种稳定的孤立波，波浪的高度……

我忘了数字，但大约是水深的六倍。明白了。所以现在电影中出现了一个问题，因为他们正在浅水中行走，而这个波浪很高。所以它必须是深水。好吧。但他们在岛上。

这是背景故事。再说一次，总是有背景故事。所以他们在海底，一个地下岛屿。是的。你必须在我的书中阅读。他们在岛上，这股波浪绕过岛屿衍射。他们几乎没有注意到岛屿。

所以再说一次，这一切都是可以解释的，除了有一些夸大。CGI波浪的峰值略高，比实际情况要高一些。我们会承认这一点。这是一部电影，是好莱坞电影。但你所说的意思是，这股波浪可能是由潮汐力以外的其他效应引起的。是的，好吧，这股波浪实际上是由……

时间在这个星球上大大减慢了。所以这个星球不久前就被置于加甘图亚的轨道上，就像在这个星球上看到的那样，尽管从远处看，那是很久以前的事情了。它就像水星，就像月球始终一面朝向地球，或者水星始终一面朝向太阳一样，这是由于潮汐效应造成的。

这个星球被潮汐效应扭曲了，它来回摆动。它还没有稳定到一面朝向行星。这种来回摆动正在产生这股波浪。好吧。所有这些都在书中。他又躲过了一个问题。好吧。这本书中有很多科学内容。我读这本书时一定错过了这一点。还有一点。你没有仔细研究它，尼尔。还有一点。我们把我们的……

节目最近带到了牛津，我在牛津接受了采访，我认为那是一位博士后，我被命名为安德鲁·穆默里，博士后。他向我们展示了他最近发表的一篇论文。我不知道你最近是否看过，比如在过去18个月内。他是一位理论物理学家，他提醒我一些我从未知道的事情

我喜欢这个领域，但它不是我的活跃专业领域，在黑洞附近，存在一个最内层轨道，因为当然你可以绕任何引力源运行，即使它是一个黑洞。但对于黑洞来说，特别是存在一个轨道，在这个轨道内，轨道不再稳定，它将螺旋进入黑洞本身。根据他的计算，为了获得必要的时间膨胀……

在这个黑洞行星的场景中，这是巨大的。记住，他们在那个星球上待了大约15分钟或其他时间。那么，在这个星球上的一小时相当于在高空七年的时间。在他们的宇宙飞船上七年，好吧？而他们留下的人，他脸色苍白，胡子拉碴，等等。我们想，哦，我的天哪，这里发生了一些严重的爱因斯坦物理学。他的计算表明，对于这种差异，

对于这种极端的时间膨胀差异，需要该行星的轨道非常靠近黑洞，以至于它将处于不稳定区域。所以我只是想告诉你这一点。

我的计算结果并非如此。他的诺贝尔奖在哪里？另一个人的？公式在书里。在这本书里？是的。所以我们不必为此去查阅你的研究生教科书？不，不，不。好吧，不是为了答案。好吧。如果你想推导出公式，那需要大量的工作。所以让我告诉你这个背后的故事。哦，所以每个人都有一个故事。好吧。是的。

克里斯托弗·诺兰有一天对我说，他说，我希望库珀的英雄，这部电影的英雄，能降落到这个星球上。库珀由马修·麦康纳饰演。没错。布兰德教授的女儿由杰西卡·查斯坦饰演。克里斯托弗·诺兰对我说，他说，我希望在这部电影中，一个

在米勒星球上待七年，在地球高轨道上待七年。是他规定的吗？是的，我告诉他，这不可能，因为这颗行星会落入黑洞。他说，去做一个真正的计算。我已经知道你即兴的反应可能是错的，除非你做一个真正的计算，否则我不应该相信你。这是一个好莱坞制作人。回去给我我想要的答案。哈哈哈。

嗯，所以我回家做了一个真正的计算，令我惊讶的是，最后一个稳定的圆形轨道（这就是我们正在讨论的），如果行星旋转得足够快，最后一个稳定的圆形轨道可以具有你可能希望的那么高的红移，那么高的时差。

时间膨胀。这需要这个黑洞的旋转速度非常接近最大可能的旋转速度。所以在书中，我给出了产生一定时间减慢所需的公式。我不知道。所以这是一个近似公式，但它是一个可以推导出来的公式。这需要

相当多的代数。好的，所以人们会学到的可能是围绕非旋转黑洞的最低稳定轨道。没错。这是一个干净的……这是一个干净的问题。干净的问题。克里斯说他要这个的时候，我就是这么想的。当我意识到如果我让黑洞旋转，它会更靠近，但我无法想象。我无法想象大自然会提供一个轨道……

对于一个旋转足够快的黑洞，它们可以提供这么多的时间减慢。但它确实做到了。至少，除非我犯了数学错误。但我认为这不太可能，因为我使用了 Mathematica。好的。你有工具来帮助你做到这一点。检查我的计算。因为它不仅仅是一个解析解。嗯，它是一个解析解。但它非常复杂。但它非常复杂。好的。嗯，这是一个幂级数解。

最后，我认为我们的英雄角色在黑洞里。我们明白了这一点。他可以访问他原本无法访问的时间线。他看到了他女儿的书架。他不再在黑洞里了。他这样做的时候在哪里？所以这是关键，它并不明确，只有你读了我的书才会明白。

你没好好读。被抓住了。不，我读了很多。让我说，我读了一些生物学内容。很久以前的事了。是的，好的。所以当他进入黑洞时，他被……

一艘由这个高级文明建造的宇宙飞船接走了，这个高级文明为他以及人类提供了虫洞。它被称为“超立方体”。超立方体是一个四维立方体，四个空间维度。这就是为什么在那里你看到了……

我想过去和未来都同时存在。这一切都与超立方体有关。感觉非常高维。是的，没错。所以无论如何，这个超立方体，他，所以让我先退一步。我会告诉你一个故事。所以早期当我们制作这部电影时，克里斯托弗·诺兰告诉我，他想把他的英雄库珀送回地球，

通过一条与地球相距100亿光年的虫洞不同的路线。如果它不穿过虫洞，他该怎么做呢？他说，好吧，我想让他以比光速更快的速度返回。当然，我告诉克里斯，你不能那样做。这违反了物理定律。他说，去做一个真正的计算。我说，我不需要做真正的计算。所以我们讨论了一周，然后他放弃了。他说，好吧，我相信你。

那么我们该怎么办呢？所以我说道，好吧，你把他，他进入黑洞。他被放置在一个四维球的三维表面上。这个四维球是一个可以进入体积，进入更高维度的宇宙飞船。

它从黑洞出来，不是穿过视界。它不能那样做。它向上走。穿过第四维。穿过第四个空间维度。或者电影中所说的第五维度。时间是第四维度。然后回到地球。回到地球的距离小于地球和太阳之间的距离。对。

即使它在我们宇宙内部100亿光年，在体积中，它是一个非常短的距离。所以他可以很快回来。这就是我们现在正在进行的更高维时空。所以他很快回来了，骑在这个四维球的表面上。他说，我完全喜欢它，除了我要用一个四维立方体而不是一个四维球。那是超立方体。是的。那是……

这就是发生的事情。当你看到库珀在超立方体场景开始时在那里乱晃时，他正被超立方体带回地球。但你只有读了我的书才知道发生了什么。根据克里斯和我之间的协议，这是唯一能让任何人知道的方式。无论如何，他被带回地球，然后当超立方体停靠时，一切都在发生。

在更高的维度，在他身边……让他可以接触到他过去的生活。没错。所以它停靠在他的家里，在他女儿的卧室里。好的，现在他正在把书从书架上推下来……

落在地板上，通过一些巧妙的密码判断，他用每本书标题的第一个字母拼写出单词。好的，这是我的问题。我对超立方体、黑洞、四维、五维没有任何问题。他怎么知道书的另一边的书名？我不记得他实际上是这样……

- 他正在把书推出来。 - 我知道他正在推出来。 - 他正在从这边推书。 - 是的，是的。 - 他只看到图书馆书架的另一边。 - 我想我忘了他是根据第一个词拼写东西的。 - 哦，你忘了？ - 我忘了或者我不知道。或者你错了。

所以这是我的一个问题。那个，我不知道。哦，好的。好的。我不知道。好的。所以你在这方面是四比三。他可能具有照相记忆。书的另一边的照相记忆。是的。我听说你可以用虫洞

进行时间倒流。数学计算结果如何？爱因斯坦物理学计算结果如何？这意味着我会出现在我年轻的版本面前，然后和我自己握手吗？这就是你的意思吗？或者我不再存在于我离开的时间里，让我年轻的版本看到那个我？霍金不是提出了一个时间旅行预防猜想之类的东西吗？

那里发生了什么？所以这一切都是我与卡尔·萨根通电话的产物，当时他正在创作《接触》这部小说，他促使我开始思考虫洞。然后开始思考虫洞后，我很快意识到

如果我把虫洞的一个口给我妻子卡罗尔·李，让她用火箭高速带到太空然后返回，而我把另一个口留在家里，如果她看到我在地球上衰老了50年，那么她往返只衰老了一年。

但如果我们透过虫洞互相看对方，我们会看到对方以相同的速率衰老。想象一下，我们手拉手，看着彼此的手表。它们以相同的速率走动。所以通过虫洞，我们以相同的速率衰老。我们年龄相同。

但透过虫洞向外看。通过正常的宇宙。她衰老了一年，我衰老了50年。发生了奇怪的事情。虫洞变成了时间机器。如果我只是过去进入她的虫洞口，然后出来，我就会遇到我年轻的自己。好的，现在霍金说，不，我们不允许这样做。有一些猜想。

尚未被发现，它会告诉你你不能那样做。好吧，所以，不，故事，我们到了那里。你太快了。我太快了。对不起。所以，所以，

然后我和芝加哥大学的朋友们谈了谈。物理学，与朋友们交谈至关重要。他们会告诉你你到底在哪里。他们会告诉你你什么时候犯了错误。他们会纠正你。他们指出，当时间机器启动时，它可能会自我毁灭，基本上，他们说。我说，我不明白。他们说，去做一个计算。所以我做了一个计算。

问题是，他们猜对了，基本上，这是简化的，但芝加哥的鲍勃·加罗奇和罗伯特·沃尔德。无论如何，事实证明，在你第一次进行时间旅行的那一刻，首先穿过的是真空涨落。

例如光，进入她的虫洞口，从我的虫洞口出来，然后回到她的虫洞口，就在它们开始的那一刻。现在你有了两倍的东西在同一时空位置。所以这是一个失控。所以这是一个失控。所以……

你现在有两倍的东西，然后它又绕了一圈。现在你有四倍的东西。它又绕了一圈。所以这种失控会累积起来。就像麦克风和扬声器之间的反馈一样。正是如此。它只是失控了。它只是失控了。它失控了。这种失控出现在量子力学计算中

我做的。你让我很沮丧。与我的韩国博士后金成元一起。好的，我想成为一名电影导演，然后说，去……

基普，回家想办法做到这一点。再给我一个，再变出一个兔子来。无论如何，我们发现了这一点，我认为史蒂芬，以及他的一个，史蒂芬·霍金，以及他的一个学生，我认为在大约同一时间有了同样的发现。除了史蒂芬可能只是在他的脑子里完成了这一切，因为史蒂芬就是这样的人。

无论如何，然后史蒂文森和我开始通过电子邮件和电话讨论它等等。在我看来，观察计算的细节，事实上，如果我正确地设计了时间机器，爆炸的细节，爆炸的强度不足以摧毁虫洞爆炸。

然后史蒂芬向我证明我错了。我们来回争论了一段时间。最后，我们同意爆炸变得足够强大，量子引力介入，然后紧紧抓住答案。所以我们不知道时间机器是否会自我毁灭，直到我们理解量子引力的定律。所以让我……

但随后我们谈到了霍金的宇宙审查猜想。这就是它的名称。是的。这个猜想实际上，最终，量子引力的定律不会拯救局面。虫洞会被摧毁，任何高级文明制造的任何时间机器在试图通过这些真空涨落启动时都会被摧毁，这

正如霍金所说，从而使宇宙对所有物种的历史学家安全。它让我想起了紫外灾变，你进行计算，这将爆炸。这到底是怎么工作的？然后出现了量子的发现，拯救了局面。对吧？这是……

它可能是一个计算，等待另一个物理学分支打开，或者已知物理学分支的另一个进展来解决。我们在 LIGO，在我们的引力波项目中……哦，我们会谈到这个。我只想说，LIGO 团队已经完善了一种称为量子精密测量的技术，它基于操纵真空涨落。

为了规避不确定性原理。所以操纵真空涨落这件事是我们现代物理学中做的事情。如果我的记忆没错的话，卡尔·萨根走到你面前说，为了《接触》，我想快速走很远的距离。我该怎么做？你能为我准备一个虫洞吗？卡尔打电话给我说，

好吧，在80年代。当他写小说的时候。当他写小说的时候，是的。没错。他说他想要，他已经写了，他已经写了这本书，小说。它已经在校样中了。

他说，我写了这部小说。它在校样中。如果我改变它，出版商不会高兴的，但我真的需要一些帮助来了解真相。然后我们会想办法解决这个问题。他说我让我的女主人公穿过黑洞到达织女星。我说，好的。

那相当危险。那里有一个奇点。好的。那里有一个奇点，你无法穿过它到达织女星。所以你实际上需要的是一个虫洞。但有一个问题是虫洞会内爆。它们坍缩得如此之快，以至于没有任何东西可以穿过。但我看看能不能帮你卡尔打开一个虫洞。所以……

所以我正在……就像租一个物理学家一样，对吧？就像你的任何需求一样。那天早上我正要上车，和我的前妻一起开车去圣克鲁兹参加我们女儿的毕业典礼。哇。

所以琳达说，我来开车，你来计算。所以她开车，我计算，我摆弄着，然后它变得相当明显。事实证明，其他一些物理学家更早地弄清楚了这一点，但这对我来说是通常的事情。我把它弄清楚了，然后我去看看，人们以前知道这个吗？所以无论如何，我发现……

如果你有我称之为奇异物质的东西，它在引力上是排斥的，你把它放在虫洞的喉咙里，那就可以打开虫洞。就像把它向外推一样。是的，没错。它基本上排斥虫洞的壁来保持它们的打开。事实证明，这会奏效。但你必须有

你必须有足够的奇异物质来保持虫洞的打开。我推导出一个关于你必须有多少的公式。它基本上是这样的。

如果你穿过虫洞——让记录显示他即将描述如何制造虫洞。——不，不，只是如何保持它的打开。只有你认为它有多重要，你必须保持它的打开。——好的，就在那里，对我来说这听起来像是一个食谱，但继续说。——所以你以尽可能接近光速的速度穿过虫洞。

接近光速，你把虫洞中所有物质的所有能量密度加起来。净值必须为负，然后你就可以打开虫洞。所以它基本上意味着你那里有更多的负能量而不是正能量。我们没有任何已知的奇异物质。哦，是的，我们有。

什么？是的。所以他们……哦，这是在你地下室吗？你是什么意思，哦，是的，我们有？好的，什么……

是什么奇异物质可以达到这个目的？所以如果你……我们现在应该关掉摄像机吗？政府会出现在你的车道上吗？好的，开始吧。好吧，我从莫斯科的雅科夫·鲍里索维奇·泽尔多维奇那里了解到这一点。泽尔多维奇。泽尔多维奇是俄罗斯氢弹的发明者之一。好的。我从他那里了解到这一点。好吧。他非常聪明。我了解了真空涨落。

以及它们有多重要，以及如果你能操纵它们，它们会有多强大。所以如果你拿一个盒子，你移除盒子中所有可能移除的东西，最终你剩下的就是所有可能在盒子里的东西的微小涨落。

所以电场，你有波动的电场，波动的磁场，波动的质子，电子，波动的尼尔·泰森，格拉斯·泰森。所以这会在盒子里产生一种压力吗？好吧，由于重整化，压力消失，能量不消失。

现在这是物理学中一个讨厌的词，但你可以通过它是否产生引力来测量能量。

虽然这些涨落存在，你可以把它们想象成粒子，例如光的粒子，随机地闪现进出存在。那么为什么这不是人们所说的虚粒子呢？所以它是虚粒子。就是这样。好的，我们之前在节目中讨论过这些。好的，所以你有虚粒子。事实上，与布莱恩·格林一起。所以你有了虚粒子……

在真空中。忽隐忽现。忽隐忽现。你无法阻止它。你无法阻止它。但是，你可以从一个区域获取涨落，借用它们，并将它们暂时放在另一个相邻区域。或者如果你放一个导电板，例如一块超导金属板，

那么这将抑制平行于金属的波动电场，因为它们会在金属中产生无限大的电流。这将消除平行于金属的电场。这是卡西米尔效应的一个元素吗？是的，那是卡西米尔效应。是的，你那里有两块平行板，它们之间是真空的。没错。有一个点，它们实际上感觉……

另一种吸引它们的力。所以这种力的真正含义是，在它们之间，真空涨落被抑制了

所以你两者之间有负能量。这种负能量正在把它们吸在一起。它们可以为你工作。如果你抓住这些板子，它们会互相吸引。你必须投入能量来抵抗它。你投入能量。当它们靠近时，它们会为你工作。卡西米尔效应中两块板之间的电磁场是奇异的。

好的。所以你在地下室有这个，这就是你告诉我的。是的，好吧，我没有把它放在地下室，但物理学家确实这样做。让我顺便说一句，在了解了很多关于真空涨落的知识后，我们在 LIGO 和我们的引力波项目中……哦，我们会谈到这个。我只想说，LIGO 团队已经……

已经完善了一种称为量子精密测量的技术，它基于操纵真空涨落来规避不确定性原理。所以操纵真空涨落这件事是我们现代物理学中做的事情。然后你可以想象，你可以问，一个非常先进的文明

能否充分操纵真空涨落，以便在虫洞内制造足够的奇异物质来保持虫洞的打开。所以我向我的物理学家同事提出了这个问题，卡尔·萨根刺激了我，他想让他的女主人公穿过黑洞。我说，不，用虫洞。

所以我们必须保持它的打开。所以，物理学家同事们，请帮助卡尔弄清楚，一个先进的文明能做到吗？答案是，我们仍然不知道。四十年后，我们仍然不知道。对。好吧，与50年前任何人认为可能的相比，我们正在做魔法。当然，量子物理学的黎明，我们正处于量子化的十年的百年纪念日。

20 世纪 20 年代的量子发现。我和卡尔·萨根是非常要好的朋友，我也和克里斯托弗·诺兰发展了深厚的友谊。克里斯的背景与我大相径庭。他知道很多科学知识，但他都是通过浏览网络学到的。他知道得足够多，可以像你一样问我一些难题。但他先问了，所以我现在有了答案。

所以他，并激励我去问一些问题，然后我把它翻译成并交给同事们，因为我的同事比我聪明。我的作用是提出有趣的问题。你是这个的渠道。为我的同事们研究有趣的问题提供渠道。所以。

伙计，你不能就此罢休。爱因斯坦说，宇宙中主要的引力扰动可能会发出引力波，你必须去找到它们。但你不是第一个尝试这样做的人，对吧？在马里兰大学，有韦伯，我想。他的名字是什么？乔。当然，乔·韦伯。约瑟夫·韦伯。如果我没记错的话，他有一个圆柱体，他试图测量……

如果引力波冲过它，他能否检测到圆柱体形状的变形，我认为这是目标。引力波会驱动圆柱体的振动，端到端的振动。好的。所以他用所谓的压电换能器对其进行了检测，换能器……

他粘在圆柱体中间，当它们被挤压时，它们会产生他可以测量的电压。这些东西太神奇了，这项技术。

压电换能器绝对令人惊叹，你稍微挤压一下它们，就会产生很大的电压，我的意思是乔·韦伯非常有创造力，我认为当我在马里兰大学时，他正在研究这个，我在80年代在那里，我认为他还在研究它，是的，没错，所以他开始研究它……在60年代末70年代初，并在69年宣布他看到了引力波的一些可能证据，以及许多其他……

世界各地建造了类似的探测器。最终，经过一段时间的筛选，底线是其他人没有看到引力波。这就是科学的唯一运作方式。一个人的结果不是结果，除非其他人，竞争对手，使用不同墙上电流的人，来自另一个国家的人。你需要多次验证。但另一方面……

韦伯，乔，他开创了这个领域。他引发了这项工作。他为寻找引力波而发明的方法是从那时起直到 2000 年代的主导方法。许多其他研究小组建造了类似的探测器，并对其进行了改进，越来越好。

在那段时间里，在这个模型和模型上。所以，所以，我的意思是，我对他的所作所为非常尊重。当然。现在你，现在你决定你和其他人，

决定以不同的方式寻找它们。是的，好吧，所以麻省理工学院的雷·韦斯，莱纳·韦斯，他的朋友们叫他雷，是另一种技术的首要发明者，这种技术最终成功了。他发明了，他写了技术

他写了一篇关于这项技术的论文，该论文确定了所有你必须处理的噪声类型，并解释了如何处理它们，并分析了这个探测器能有多好。他把这一切都写在这篇论文里。所以这是食谱。哦，我的天哪。这是一个前进的食谱。他于 1972 年写了这篇文章，并且，

雷就是雷，他没有发表这篇文章，因为我认为他认为除非你已经建造了一个并看到了引力波，否则你不会发表。然而，雷向他所有的同事发送了这篇文章的副本，并将其放入他工作的麻省理工学院实验室的季度报告中。所以它是……

可能是我所知道的物理学中最有影响力的未发表论文。我的意思是，这是一项令人惊叹的壮举，它引发了最终成功的巨大努力。我很幸运能够参观，因为有两个 LIGO 实验，一个在路易斯安那州，另一个在华盛顿州汉福德。你为什么有两个？

因为你不能只有一个结果。你正在寻找一种如此微小的效应，除非你在两个独立的仪器上看到它，否则你不会相信它。就是这样。所以你有这些路径。它们长一公里吗？四公里。四公里长。

真空的，你发送一束光，它从一个水槽激光束中分裂出来，它分裂开来，以 90 度角进入，它们到达末端，被反射回来，你将它们重新组合，你想看看它们的波浪是否对齐，如果它们对齐，那么每个方向都是相同的，你可以回家，如果它们略有不同，那么其中一条腿经历了不同的

与时空连续体的遭遇不同。这太大胆了。所以实际上你想做的是，你首先让它们略微不同。这意味着你从这个方向发送你的激光光。有一个分束器，光在那里分成两束，进入两个臂。

所以激光光像那样进入。有这个分束器，所以光分成两束，进入一个臂，那个方向，另一个臂在这个方向。然后它返回并在分束器中重新组合。激光光是从这个方向进来的，但是当它重新组合时，

一点点光以垂直方向射出。所以这里有一束激光，那边有一个输出。输出方向就是它有信号的方向。如果其中一个臂的长度缩短，另一个臂的长度增加，

而这只会发生在引力波扫过那个臂的时候。没错。然后你就会得到输出的光量变化。好吧，你试图找到长度差，如果我记得新闻稿中的材料，这相当于质子直径的十分之一？不，它相当于……

它比原子小1000万倍，比质子小100倍。质子直径的百分之一。与此同时，全世界都在振动，因为一切都有温度。无论你冷却多少，仍然会有振动。有人走在街上。我记得在校园里。我能称之为校园吗？它就是。你可以……

你可以探测到一英里外的道路上的汽车。你必须隔离它。这是实验完成的一半科学。你应该为此获得诺贝尔奖。嗯，诺贝尔奖就是为此颁发的。为此，是的。成功地隔离了你试图测量的效应。所以我喜欢描述的方式是，你让光从这些镜子上反射，对吧？

你正在寻找镜子的运动，这个运动比构成镜子的原子的尺寸小1000万倍。

而且，嗯，镜子，镜子中的原子本身也在振动，因为它们的温度是有限的。有限量大约与其大小相同。所以比原子小1000万倍，比原子所经历的振动小1000万倍。所以再一次，在物理学中，我们试图测量一种现象，但它被掩盖了，你需要一种方法来找到它。

而且似乎有一半，如果不是超过一半的努力在于你的工程师有多么聪明，你把他们带到这个任务中来完成它？你的工具有多好？这不仅仅是想法。现在你必须进行该死的测量。这并不明显。你需要为此召集非常有才华的人。绝对的。所以问题是，有多好，

你能组建一个多么好的团队？所以当我了解到雷·魏斯的理念，并且我看到，并且我大致知道最强引力波的强度，我已经知道那时就必须……这将是两个黑洞的碰撞。

两个黑洞的碰撞。你不能仅仅凭空想象出来。宇宙中必须存在可能产生这种现象的真实事物。没错。你不能仅仅是希望它发生。但根据我们当时对宇宙的了解，我估计的波强度大致正确。正是在那个水平上，你必须监测这些镜子的运动，其精度比镜子中原子小1000万倍。

我心想，这太疯狂了。所以在1973年出版的这本书中，就在雷·魏斯写了他的开创性论文之后，我们付印了。我还没有真正充分研究过那篇论文，但我只是知道

这太疯狂了。所以它在这里用几句话描述了雷的想法。然后它说，我认为有一个练习，它说，说明为什么这不太有希望。只是一个温和的，轻柔的……因为这是一本教科书，对吧？你可以宣布这一点。所以这是学生的挑战，要说明为什么它不太有希望。嗯，在1973年，它可能不是一个好主意。对。

但快进半个世纪。对。就是这样。1853年，飞行不是一个好主意，对吧？一篇关于为什么飞行不是好主意的论文。是的，但那是核心问题。如果我们工作了几十年，我们是否有成功的希望？1973年，我认为，不，不可能。

但到了1975年，我已经改变了主意。我和雷进行了长时间的交谈。我和莫斯科的一位同事弗拉基米尔·布鲁金斯基进行了长时间的交谈。

我自己做了很多计算。我得出结论，如果你组建一个极其强大的团队，并且为此工作几十年，你就有真正的成功机会。你需要资金。我认为，国家科学基金会对你给予了很好的支持。嗯，还没有。所以在那时，NSF给了雷6万美元来启动。

这就是他在20世纪70年代从国家科学基金会获得的资金。他还从空军科学研究办公室获得了一些资金。我不确定他有多少，或者他是否一直拥有这些资金，直到越南战争时期，由于所谓的曼斯菲尔德修正案，他们停止了对科学的支持，美国政治。

那时NSF接手并给了他6万美元。与所需资金相比，这只是九牛一毛。NSF还没有准备好投入巨资。这需要你们团队的一些成员出现在国会面前为此事辩护。没错。但这已经是很久以后的事了。问题是开始。

那么我们是如何开始的呢？加州理工学院与我所接触过的任何其他机构都非常不同。在加州理工学院，我能够向我的同事建议我们进入这个领域，我们与雷·魏斯在麻省理工学院的项目同时建立一个实验项目。因此，加州理工学院物理、数学和天文学系的系主任成立了一个委员会来研究此事。

委员会研究了大约六个月，进行了详细的研究，然后满怀热情地回来，说，让我们继续吧。因此，加州理工学院投入了自有资金，大约200万美元来启动。

这在今天相当于大约1200万美元的自有资金，而其他人什么也没有投入。你说得对。正如你所描述的那样，加州理工学院的文化非常不同。一旦发生这种情况，并且我们已经从苏格兰请来了罗恩·德雷弗来启动实验工作，那么NSF就开始注意到

他们自己也对这件事进行了研究，并得出了相同的结论。他们开始资助我们和雷·魏斯，它变成了加州理工学院和麻省理工学院的合作项目。让我们快进到2016年，你们进行了第一次探测。你们在16年宣布了它。顺便说一句，我后来了解到，当我访问路易斯安那州的设施时……

你们已经进行了探测。

你会很高兴知道，直到正式……因为我有大量的互联网粉丝，对吧？而且人们对此完全守口如瓶。我发誓直到新闻发布我才听说。我们都发誓要保守秘密。是的，是的。因此，第一次探测的确认来自在汉福德建造的第二个设施。在那时，你们有一个时间延迟。好的。

因为引力波以光速传播，对吗？地球的尺寸是有限的。所以这一切都解决了。是的，是的。所以只有7毫秒。时间差。7.5秒的时间差。因为波浪是从南方来的。它们进入地球大约在南极半岛的顶端，穿过地球，

它首先出现在路易斯安那州，7毫秒后出现在华盛顿州。这是……而且……然后波浪不受地球所有物质的影响。它只是……

他们看不出地球和没有地球的区别。他们也看不出探测器和没有探测器的区别。它们非常难以探测。它们在做它们的事情。所以让我印象深刻的是，爱因斯坦在1916年或15年，无论如何，爱因斯坦在一个鲜为人知的事迹中做出了预测，我的意思是，物理学家知道这一点，但我认为公众不知道。爱因斯坦阐述了辐射受激发射的方程，这是激光的物理基础。是的。他首先写下了这些。是的。而激光需要几十年才能真正建造到20世纪50年代。我只是说，爱因斯坦预测了引力波，为激光奠定了基础，而且……

100年后，他的引力波是用激光发现的。是的。所以这些是从他盘子里掉下来的面包屑。爱因斯坦相当聪明。是的。

结果不出所料，诺贝尔奖颁给了这个项目。你和雷·魏斯以及巴里·巴里什一起分享了诺贝尔奖。那是哪一年？2017年。所以他们向我们道歉，说他们没有在16年给我们颁奖，因为我们直到……

过了他们的提名截止日期才宣布。他们无论如何都会延迟。他们说了，很明显。很明显这个奖项是为这个项目颁发的。这很明显。

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你不可能是一个广义相对论的爱因斯坦专家，却不是一个黑洞专家。所以请原谅我让你重述一个你可能已经说过一千遍的故事，但你做了一个著名的赌注

是和普雷斯基尔，和一些其他物理学家？普雷斯基尔和霍金。和史蒂芬·霍金。顺便说一句，普雷斯基尔在德克萨斯大学的时候，我也在那里。我认为他当时是博士后或类似职位。他刚刚起步。这就是我有多老。我是一个老头子。我是一个老头子。你是一个年轻人。我是一个老人。你是一个年轻人。所以你打了一个赌。让我看看我是否可以在这里摆好桌子。一个黑洞……

一旦我们都同意它们存在，我们就可以问其他问题。当你有一个物体在黑洞外面并落入其中时，包含在该物体中的信息会发生什么？它永远消失了，这可以吗？

因为信息论是一个在同一时期兴起的科学分支，我应该称之为科学吗？熵成为许多人的流行词。那么赌注是什么，最终是如何解决的呢？所以赌注是在史蒂芬·霍金和我一边，约翰·普雷斯基尔另一边之间进行的。

这是关于信息是否在黑洞中丢失的问题。为什么这这么糟糕？好的，所以这很糟糕，因为量子力学的基本定律，正如它们通常被表述的那样，物理学家普遍认为量子物理学是基本的

而且量子物理学是所有物理学的基础。这是有史以来提出的关于宇宙的最成功的理论。而在经典物理学中，没有这些量子涨落，没有这些概率，

它源于量子物理学，是在普通日常环境下的近似值。许多人对科学，特别是物理学进行漫画式描述，说，嗯，我们过去认为经典物理学就是这样，但现在我们用量子物理学来取代它。但事实并非如此。不，量子物理学吸收了，以及相对论，广义相对论，吸收了量子

牛顿引力。它并没有被抛弃。这是一个更大的理解，一个更深刻的理解。我只是想强调这一点。许多人对此感到困惑。量子物理学通常被表述为，几乎普遍被认为，从一开始就内置了信息不能丢失的事实。

现在，这些词，“信息不能丢失”，是对其他东西的日常语言翻译，而其他东西不是日常语言，它说宇宙中一切的演化都是幺正的。

所以这些都是不属于正常词汇的流行词。但我想说，只是为了说，为了表明这有一些非常非常精确的版本，其中信息丢失是一种口语化的说法。好的。但这将代表对量子理论某些基本原则的违反。没错。

史蒂芬·霍金在他访问加州理工学院时。顺便说一句，我们已经在我们的档案中对StarTalk进行了采访。查看一下。在1974年，74年，74年，75年，他在加州理工学院我的研究小组待了一年。我们是密友。在那段时间里，他发现了霍金辐射，它

是一个黑洞非常缓慢的蒸发。它发出辐射并缓慢蒸发。然后，当他在这里的时候，他开始更深入地研究量子理论和黑洞。他提出了一个预测，即信息确实丢失了。当黑洞蒸发时，你可以形成一个黑洞

如果他等待足够长的时间，比普通黑洞的宇宙年龄长得多，黑洞就会蒸发，所有进入黑洞的信息都会消失。黑洞会消失。你只是简单地丢失了不再存在的信息。这是对量子力学正常原则的完全违反。然而，他声称这是真的。

他写了一篇关于这个主题的论文，其中包含所有技术细节。他无法发表它，因为它太明显了。它一定是错的，但没有人能看出他的计算有什么错误。所以他不得不奋斗了一年多才得以发表。如果你看看这篇论文，你会发现，

你会看到提交日期。所有研究论文都会给你。是的，它们会给你一个提交日期。然后你通常会有一个修订日期，然后它就会发表。没有修订日期。有一个提交日期。而发表日期大约晚了近一年半。因为他奋斗了一年多才发表这篇文章。物理学家从那时起就一直在为此而苦苦挣扎。对。

所以我们这些根植于相对论的人倾向于相信霍金。而我们这些根植于，那些首先接触量子力学而不是相对论的人，那些迷恋相对论的人倾向于相信霍金。所以霍金和我与普雷斯基尔打赌，他的根植于相对论。

在量子物理学中。- 他是你们两个中的晚辈，对吗？- 他是我们的晚辈。- 他是一个年轻的毛头小子。- 他现在是加州理工学院的理查德·P·费曼理论物理学教授。我是理查德·P·费曼理论物理学名誉教授。- 名誉教授，好的。那些年轻的毛头小子。哦，别在一分钟内就放弃你的工作。- 所以我把椅子交给了约翰。我的意思是，约翰很聪明。他比我聪明得多。无论如何，聪明得多。

所以，所以我们打了这个赌，呃，

而这是霍金开始每年通常访问加州理工学院三到六周的时期。他那时已经坐轮椅了吗？哦，是的。他早在1970年左右就坐轮椅了。好的。这是1990年。哦，哇。我们在大约1990年打赌。所以舞台已经搭建好了。好的。笼斗已经准备好了。你和史蒂芬·霍金。

你们领域的巨人，在你们的主题中得出结论，是的，信息丢失了。特别是如果霍金辐射，你可以蒸发黑洞，一切都会消失。没有关于曾经存在什么的记忆。普雷斯基尔宣称信息没有丢失，他的根植于量子物理学，我们知道量子物理学从未被证明是错误的。他们都比我聪明。他们对量子物理学的了解都比我多得多。因为我们会回到这一点，但我只想解释一下

在我的整个职业生涯中，我一直认为量子引力，将广义相对论与量子物理学结合起来，是所有物理学中最重要的领域。但我从小就做出了一个决定，我永远不会从事量子引力研究，因为这个领域太拥挤了。

那里有太多聪明人了。我会选择，我足够聪明，可以选择我可以解决而其他人没有在研究的真正重要的问题。他们只会后来才发现我是对的，这些问题很重要，但我不会触碰每个人都在研究的问题。房间里只是有太多聪明人了。所以无论如何，所以他们现在已经同意信息是，

没有丢失。所以霍金承认了，并且与你有关联，或者你仍然坚持这个观点吗？我仍然坚持这个观点。好的。如果我理解正确的话，是什么导致了这种让步？所以他和史蒂芬与一名学生一起，正在研究一种关于如何恢复信息的想法。

他基本上说，在量子物理学中，如果你形成一个黑洞，然后它蒸发，那么黑洞根本没有形成的概率也很小。信息通过它没有形成的地方溜走了。

而且，对不起，这听起来像是一种逃避。是的，这听起来像是一种逃避，但它，它非常，它非常聪明，并且符合物理学的工作方式，但它并不明显是正确的，但它，它，它是可以想象的，这就是，这就是，这就是发生的事情。关于这个想法呢？所以也许我误解了。所以我必须回去看看我甚至公开说过这个话。我认为，嗯，

随着黑洞蒸发，因为黑洞附近的引力能量可以自发地产生一对粒子。一个粒子逃逸，另一个粒子落入黑洞。这种情况一直持续到没有黑洞为止。但是逃逸的粒子，如果你清点这些粒子，它们是真实的粒子。而且……

你不会恢复最初进入的所有粒子吗？嗯，你会恢复所有的能量。但不是粒子的清单，夸克。你不会一定得到相同的粒子。好的，那么我误解了。我错了。我认为我错了。我认为你会得到粒子的粒子。它们出来了，这让我大吃一惊。我认为……

当然没有证据表明情况就是这样。嗯，当然，我们……当然没有证据表明情况就是这样。而且我认为情况并非如此。好的，好的。好的，所以你们输了赌注。嗯，不，我……霍金承认了赌注。霍金承认了赌注。而这有什么风险？输家会给赢家一本充满信息的百科全书……

以某种方式逃离了黑洞。所以。所以信息是惩罚礼物。没错。好的。所以史蒂芬·霍金在爱尔兰都柏林举行的关于广义相对论和引力的一个大型国际会议上承认了这个赌注。在2000年初。观众中有倒吸冷气的声音吗？有传言说他要承认。

所以有一个盛大的仪式。我在仪式中扮演了一些角色，但我自己并没有承认。所以史蒂芬给了普雷斯基尔，一个棒球迷，一本关于美国棒球的百科全书。哦，任何类型的百科全书。嗯，那是他的主意。这很聪明。而且更便宜。我没有承认的原因很奇怪，那就是

有一种量子力学的替代公式，其中信息可能会丢失。这是由于费曼提出的。它被称为历史求和公式。而且

正如我所说，我并没有以任何深刻的方式从事量子理论的研究。我在量子技术方面是这样做的，这是我们LIGO所需要的，但这是一个单独的故事。但我一生中在量子理论方面工作的两位最顶尖的物理学家是默里·盖尔曼和吉姆·哈特尔。

圣巴巴拉的吉姆·哈洛，加州理工学院的盖尔曼，然后他在退休后搬到了圣达菲研究所。盖尔曼因提出夸克作为……的基本粒子而受到赞誉。当我还是加州理工学院的一名年轻物理学家时，理论物理学的巨人是盖尔曼和费曼，我的两位我非常尊敬的同事。所以盖尔曼和哈特尔……

采用了费曼的路程积分或我们的一些历史方法来研究量子力学，并以一种可以将其应用于宇宙学、宇宙的形式进一步发展了它。然后他们用它来研究量子宇宙学，即对宇宙的诞生以及它是如何演化的量子力学描述。

这种特殊的量子力学方法，哈特尔采用了它，他展示了这种方法如何完美地处理信息丢失。它处理它，它之所以出现是因为我们所说的闭合类时曲线。在量子物理学中，在费曼-盖尔曼-哈特尔方法中，存在一定概率的向后时间旅行。

在量子物理学中，在这个费曼-盖尔曼-哈特尔方法中，存在一定概率的向后时间旅行。如果你可以在量子水平上进行向后时间旅行，那么你就会丢失信息。

这里有一个优雅的数学公式。量子物理学就是这样狡猾的。嗯，这不是量子力学的标准版本，但这是费曼和哈特尔-盖尔曼为了进行整个宇宙和宇宙诞生的量子力学所需要的版本。所以我们正在讨论宇宙的诞生和量子引力的问题。而且

我相当喜欢这种方法，尽管我没有这样做。我只是在旁边观看并钦佩那些比我聪明并且有勇气在一个拥挤的领域工作的人。但我对这一点以及在该公式中你可以丢失信息的事实印象深刻。这是将科学统一起来的公式的开始吗？

广义相对论和量子物理学？嗯，它确实做到了。它不是……它正在敲门。它正在敲门。所以现在提醒我一下，在这个问题上，你是索恩教授，广义相对论与量子物理学无法融合在一起的问题是什么？真正的障碍是什么？

嗯，真正的障碍是它们在逻辑上彼此不相容，所以某些东西必须让步。这是因为……广义相对论要求空间是一个连续统。

你有一个连续统空间，它是一个非常确定的空间。它不是一个空间，在这个空间中，空间以这种方式扭曲的概率是确定的，而以那种方式扭曲的概率是另一种。事实上，根本没有任何概率。是的。存在经典概率，但不存在量子概率。所以在最小尺度上，它们是不相容的。最小尺度……

它们在任何引力变得极其强大的地方都是不相容的，它们是不相容的。所以最小尺度上，它们甚至在这个房间里都是不相容的，但它们在宇宙诞生时引力极其强大时也是不相容的。它们在黑洞的核心引力极其强大时也是不相容的。如果你试图制造时间机器，霍金和我，

与我们的学生独立地，确定了一个过程，如果一个非常先进的文明试图制造时间机器，它很可能会在你试图启动它的那一刻爆炸。这也由

这些量子引力的定律控制。这就是为什么我们还没有看到任何时间旅行者。嗯，这可能是原因。我会解释一下。他们都在试图启动机器时死了。没错。你所说的意思是爱因斯坦提出了广义相对论，它在许多领域都非常成功。它弥补了牛顿引力失败的地方。

然而，我们必须承认或承认广义相对论的适用范围是有限的，尽管我们还没有找到量子物理学的极限。所以赌注池会说广义相对论将以某种方式屈服于量子物理学。是的，这是一种说法。当然，两者之间存在这种不相容性。而弦理论家正试图成为……他们就像……

正在进行这两个物理学分支的猎枪婚礼。是的，而且我认为，再次从外部观察，因为我选择不从事这个领域的研究……

弦理论很可能成为通向正确量子引力定律的成功途径。是的，但他们已经研究了50年了。哦，是的。40年。这不算很长。来吧。我84岁了。来吧。这只是九牛一毛。来吧。等等，但爱因斯坦在10年内从狭义相对论发展到广义相对论。开普勒在10年内从奇怪的嵌套实体发展到……

开普勒的三大运动定律。而那是一个孤独的科学家。我们一直在努力尝试进行受控的融合，

比50年长得多。从我第一次开始研究引力波到我们成功，LIGO花了50年时间。是50年。有些事情需要很长时间。是的，但LIGO是一台机器。量子物理学和广义相对论的融合是思想。可能吗？我已经说过这个了，我不想对你说这个，因为你，

你是基普·索恩。但我对布莱恩·格林也说过这句话，好吗？因为布莱恩·格林就像我这一代人。我对布莱恩·格林说，我说，布莱恩，你研究弦理论几十年了。也许你们所有人只是太笨了，无法解决它，我们正在等待其他人出生。

进入这个领域，然后解决它，并以我们其他人无法做到的一些方式进入。他们没有一个说，我太笨了，无法解决这个问题。让我选择另一个职业。不，他们说这个问题太难了。如果你看到40年来真正聪明的人都没有解决什么问题，这告诉我，要么他们是在错误的方向上努力，要么他们都不够聪明。嗯哼。

我反应过度了吗？我认为你必须记住，我们确实是在彼此的基础上建立起来的。他们自己没有一个足够聪明。好的。但是这个群体，再说一次，就像这个诺贝尔奖真正属于一千人一样。它不属于我。嗯哼。

与创世纪和乔·韦伯一起。与创世纪和乔·韦伯一起。牛顿谈到站在巨人的肩膀上，这确实是事实。如果我能比其他人看得更远，那是因为我站在那些在我之前出现的巨人的肩膀上。这就是科学的本质。而我们的同事们在弦理论、M理论和量子引力方面所面临的斗争，

我们已经学到了很多东西。这表明它非常有前景，但在取得最终成功之前，它将继续延续到下一代，这非常非常非常有可能。那些就像最后的遗言。那些就像……基普，我听说过谣言，加州理工学院的任何一个获得诺贝尔奖的学院

他们会得到一个写着他们名字的停车位。是真的吗？如果我去加州理工学院……

诺贝尔奖不会让你得到一个写着你名字的停车位。你必须支付停车位的费用，就像没有诺贝尔奖一样。不过，那是一个很有趣的谣言。我听说过。南加州大学是真的，但加州理工学院不是。好的。因为你们太多人拿着诺贝尔奖到处跑了。那么停车位就太值钱了。

南加州大学是真的。好的。好吧。所以你84岁了，你体内动脉里流淌着84年的智慧。呃，你在未来几年有什么项目吗？所以，我，呃，有意识地逐渐从科学、从科学研究中过渡出来，呃，开始，呃，

大约15年前。哦。我，你知道，我想成为，我想相信我能活到110岁。这是我的目标。所以在接下来的几十年里，我想做一些我真正喜欢的事情。我喜欢科学。我做了半个世纪的加州理工学院的传统教授，

非常享受。非常喜欢和学生一起工作。我培养了50多名博士生，他们做的研究比我重要得多。去过那里，做过那样的事。我在所有这些科学领域工作过，我玩得很开心，但我已经把它们交给年轻一代了，他们比我聪明。

好的。那么你，你，你正在冲浪还是跳伞？你在做什么，好的。你正在从事其他方面的工作。所以，所以，我，我，

决定我想花几十年时间从事科学与艺术之间交叉领域的创造性工作。哦。所以《星际穿越》就是一个例子。这部电影原定于9月份上映，然后他们将其推迟到12月份的假日季。所以《星际穿越》的重新上映。重新上映到2024年12月。没错。这

非常令人愉快。从中，我了解到与像克里斯托弗·诺兰这样才华横溢且与我完全不同的人合作是多么棒。

所以我最近的合作是一本与利亚·霍洛兰合著的诗歌和绘画集，关于宇宙扭曲的一面，我的诗歌，我尝试创作的诗歌和她画的画，但只是想看看是否可以通过将绘画与诗歌紧密结合

来传达科学问题的本质，精神，基本特征，而不传达精确的细节。不，那不是精确细节的正确类型。但无论如何，所以我一直在享受这个过程。顺便说一句，我一直对梵高的《星夜》有这种感觉。是的。当你看着这幅画时，你会说，这显然不是他所看到的。

但它绝对是他所感受到的。是的，是的。你可以通过他自己的视角来体验宇宙。是的。所以我一直欣赏艺术在扮演这种角色的时候。我还有第二部电影，已经制作了十多年了。你能告诉我吗？好吧，这只是我和史蒂芬·霍金和琳达·奥茨一起开始的一个项目，她是我的合作伙伴，一起开始了《星际穿越》，和她一起工作很棒。

但这电影可能永远不会上映。除了它是科幻片之外，我不会告诉你它是什么内容。而且是硬科幻。从一开始就融入科学。如果最终没有成功，那么我可能会尝试把它改编成小说。我从未尝试过写小说。我不知道我能不能，但这将是一件很有趣的事情。

事实上，自从疫情开始以来，我投入了几乎大部分精力，也就是我投入的大部分精力，就是一部关于激光干涉引力波天文台（LIGO）项目的历史。因为我认为，这很明显是物理学家曾经做过技术上最困难的事情。任何人。任何人。任何人。是的，可能是任何人。质子的直径的千分之一？那是任何人。而且……

而成功需要开发令人惊叹的技术，新技术。它需要开发碰撞黑洞的计算机模拟，需要开发现在在LIGO中发挥主要作用的量子精密测量技术。

在那里，你规避了所谓的海森堡不确定性原理。你刚才说的话，我的头脑仍然部分被震惊了。你正在绕过海森堡的不确定性原理。是的，没错。通过操纵真空涨落，就像高级文明可能会例行公事一样。所以我们为Lyco开发了这个新的技术领域。这……

但它也是一件非常政治化的事情。你如何获得数十亿美元的纳税人资金

用于在你开始时还不存在的领域。他们应该押注你而不是其他人吗？没错。此外，如果我没记错的话，你甚至还有反对者。同事们会说，这是一个白日梦。我们在华盛顿进行了政治斗争。是的。告诉我反对者是谁。我让人们来照顾他们。他们中的一些人是领先的天文学家。我让人们来照顾他们。你想让我的人……

不，他们已经改变了主意。你认为？好的。他们已经改变了主意，因为现在LIGO成功了，所以这太令人兴奋了。但是从小科学到大科学的转变的社会学是一个非常动荡的过程。而“社会学”这个词用得恰当，因为这就是它的本质。我不喜欢参与大型科学项目。那不适合我。就像在一个拥挤的领域工作不适合我一样。

但我们必须发展趋势。我们，这必须创造趋势。否则就不会发生。否则转型就不会发生。而巴里·巴里什的天才之处在于，以及使这一切成为现实的天才之处，以及罗比·沃尔克的天才之处在于让我们部分地到达那里。最开始是我们的第一任主任，是他向国会推销了这个项目，并且，并且，它确实让我们开始了。这是一个非常复杂的故事，而且，

我有一组五位合作者，我一直在与他们一起研究这段历史。我们刚刚完成了第六稿，并将其发送给LIGO的同事进行评论。我收到了大量的合作者的反馈。

我想这还需要两年时间。无论如何，这段历史，由于这个项目的性质，这是一个非常有趣、复杂的历史，对科学史非常重要。特别是当你考虑到大多数人在看到发现引力波的标题之前，对LIGO一无所知时。他们为什么要考虑

在此之前面临的挑战。你知道，他们只是阅读了结果。哦，科学家们发现了这个。那么，就像你说的那样，政治、社会学、创世纪、谁站在谁的肩膀上、反对者是谁，所有这些都必须克服。国际合作，冷战最深处苏联的关键投入。而且，而且，

我的意思是，这是一个引人入胜的故事，而且非常有趣。你知道，阿瑟·克拉克说，他说，在没有空气的太空中，旗帜不会飘扬。所以也许宇宙不是我们应该挥舞旗帜的地方。合作才能让你到达那里。我喜欢这个。我喜欢这个。

所以基普，这真是令人高兴。感谢你抽出时间。非常有趣。对于StarTalk。我期待着《星际穿越》的重新上映。我们在它上映之前录制了这段内容。你已经知道了，但让我再次确认，这部电影只是带人们去了一趟旅程。

远远超出了他们的想象。它对人们的影响就像《2001太空漫游》一样。它神秘莫测，现代化，是未来，但仍然与时俱进。但它留给你的问题比答案更多。我认为你想要这个。是的，这确实是克里斯托弗·诺兰的天才之处。

采用他和我们一起整理的一些科学知识，但将其与一个有力的故事结合起来。以及明星导演和明星演员，确保我们得到关注。还有音乐。是的。我去看了汉斯·季默的音乐会，他是一位作曲家，我想就在前天晚上。

他放开了，但我不知道，他基本上说，《星际穿越》中某些音乐片段是他所取得的接近完美的程度。哇。我将再次收听。因为没有《2001太空漫游》就没有它的音乐轨迹。是的。施特劳斯的华尔兹舞曲，……是的。这非常不同。我的意思是，都是季默的原创音乐。这是一部非凡的乐谱。

太棒了。我期待着你未来的25年，当你活到110岁的时候。也许我们可以重温一下这次谈话。我们会关注你的。让我们看看你进展如何，伙计。非常感谢。很高兴再次见到你。谢谢。这是一次特别的谈话，StarTalk与诺贝尔奖获得者基普·索恩之间独家的一对一谈话，甚至让我触摸了他的奖章。我第一次触摸诺贝尔奖。

好吧，这枚奖章真正属于一千人。正如他谦逊地宣称的那样，这枚奖章是由一个庞大的团队获得的。当我们进入一个科学新时代，合作确实是这种工作方式的时候，特别是当你有国际合作时，即使在他们国家的领导人发生冲突的时候，科学家们也能相处融洽。这太糟糕了。

这太糟糕了。我是尼尔·德格拉斯·泰森，你的StarTalk私人天体物理学家。一如既往，我祝你继续仰望星空。

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