這個部落格很少會寫關於宇宙物理的題目，但其實本人對此非常熱衷。趁近日大導演基斯杜化路蘭的新作《星際啟示錄》 (台譯：星際效應；英原名：Interstellar) 上映，本人也來參一腳，整理了一些近代的宇宙學觀念，探索一下宇宙探索的這個題材，好讓各位更容易進入電影中的科學理論世界。以下文章綜合自本人近日在社交網站發表的兩篇貼文。
光速的局限
關於宇宙探索，例如眾多的科幻故事裏，為何在宇宙中不使用光速或超光速航行，而要選擇利用蟲洞呢？其基本的主因是，宇宙幅員實在太大，要到達另一個類地（類似地球）星體，即使以光速航行，也需要經年時間，以人類的短暫壽命來說，簡直是費時失事。
其次是，光速已証實為這個世界最快的速度，沒有東西可以走得比光快，可以說是這個宇宙的局限。而且物質越接近光速，物質的質量會以非直線的比例急增，若達到光速，理論上其質量也會變成無限大。實際上，要人為地驅使物質接近光速也不易，因為當物質的質量變得越來越大時，則需要使用越來越大的能量才能使其不斷加速。好像身在日內瓦的大型強子對撞機實驗，即使微小的質子，也只能驅使其到達光速的99.9%。
還有一項局限是，越接近光速，時間會變得越慢。其實很多人對時間變慢這個概念不易理解，對人體而言，可以說作是身陳代謝的減慢；心理上則是對時間流逝的感覺減慢，即本來過了很久但感覺沒過了多久。當到達光速，時間也會停止下來，人的身陳與思考也會在此刻停止。
重力與時空彎曲
上面提到，當物質越趨近光速時，質量會急劇增加，時間也會接近靜止；這都是源自狹義相對論的發現。除了趨近光速外，靠近巨大質量的天體也會明顯令時間變慢，這則是廣義相對論的內容。
大質量的天體會令周邊的時空彎曲，重力也是因此而成。宇宙中較巨大質量的天體，例如有我們太陽系的重行星木星、恆星如太陽，以及黑洞。而所謂時空，即包含時間與空間的意思，我們這個世界就明顯有一個時間維度及三個空間維度，普遍合稱為四維時空。另外有一個超弦理論指我們的世界有十一維，但暫不在此談。總之，時間與空間維度是互相糾纏在一起，當受到大質量天體的重力影響時，時、空兩者就會同時彎曲。
黑洞就是全宇宙中質量極奇巨大的天體，可令到周邊的時空極度彎曲，不但連光也無法逃走，內部的時間甚至會停止下來。
總結
有人笑說如果未來想比別人長命，就應長期乘坐接近光速的太空船，更要繞着黑洞飛。可是這樣只是令自己的時間流逝得比別人慢，自己的可用時間仍是不變。至於蟲洞為何，就直接去看《星際啟示錄》吧。
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