《星際效應》中太空梭穿越蟲洞和黑洞的畫面引人入勝，炫目的視覺與逼真的音效讓人身歷其境，感覺就像隨著主角一起進入浩瀚的星際世界。《星際效應》是一部根據確立的物理定律構想的科幻電影，也是第一部正確描述黑洞的好萊塢電影，由當代蟲洞大師、加州理工學院的教授索恩（Kip Thorne）擔任科學顧問，片中情景都是以人類實際會看見、體驗到的方式來呈現，可說是科學理論與電影工藝的完美結合。
這部電影根植於現實科學，位於人類知識的最前端，因此看完電影許多人都會問：蟲洞竟然不是洞，而是一個球體？為什麼黑洞不黑，上下圍繞著一圈「光環」？米勒的星球如此靠近「巨人」黑洞，為什麼不會被它吞噬？
電影上映半年後，《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》終於出了中譯本，索恩將片中艱澀的天文物理知識以淺顯易懂的文字娓娓道來，寫成普羅大眾都容易親近的幕後設定集。以下節錄部份書中內容：
庫柏和他的隊員首先探訪的行星是米勒的星球。這顆星球最令人印象深刻的，是時間極端減速、滔天巨浪和超強潮汐重力。
這三項彼此相關，起因在於星球和「巨人」相當靠近。
星球的軌道
按照我對《星際效應》相關科學所做的詮釋，米勒的星球就位於圖17.1 的藍圈位置，和「巨人」的視界靠得非常近。（參見第六章和第七章）
那裡的空間翹曲成類似圓柱表面的樣子。圖中的圓柱截面呈圓形，周長並不隨我們靠近或遠離「巨人」而有所改變。
事實上，當我們將略掉的次元加回去，截面就會變成球狀體，周長也不會隨我們靠近或遠離而有所改變。
那麼，這個位置和圓柱上的其他任何地點為什麼有所不同？
它的特別之處何在？
答案的關鍵在於時間的翹曲作用。（這一點沒有在圖17.1 中呈現）「巨人」附近的時間會減慢流速。隨著我們離「巨人」的事件視界愈來愈近，時間減速作用也變得更為極端。
因此，根據愛因斯坦的時間翹曲定律（第四章），當我們靠近視界時，重力也隨之增長到超強的程度。圖17.2 的紅色曲線代表重力的強度，呈陡峭揚升。
相較之下，米勒的星球所承受的離心力（藍色曲線），變動坡度就比較和緩。
結果是，兩條曲線在兩處位置相交。當星球在這兩個交會點繞行「巨人」，向外的離心力和向內的重力就可以取得平衡內側平衡點上的星球運行軌道並不穩定。
如果星球被稍微向外推動（好比受到從旁掠過的彗星重力影響），離心力就會贏得這場比試，將星球進一步向外推離。
又如果星球是被向內推動，則重力會取勝，星球也就會被拉進「巨人」。這表示米勒的星球沒辦法在內側平衡點上長期存活下去。
相較之下，外側平衡點就很穩定。
如果米勒的星球就在那裡被推動向外，重力就會贏得那場比試，把星球拉回去。
又如果星球被向內推動，則離心力取勝，把星球重新向外推去。因此，依照我對《星際效應》的詮釋，這裡就是米勒的星球棲身之處。
時間減速和潮汐重力
在所有環繞「巨人」的圓形穩定軌道當中，米勒的星球繞行的是當中最靠近黑洞的一條。
這表示，那是時間最大量減速的軌道。待在地球上七年，相當於待在米勒的星球上一個小時。那裡的時間流速是地球上流速的六萬分之一！
這就是克里斯多福．諾蘭想為他的電影所做的設定。
既然那麼接近「巨人」，以我對這部電影的詮釋來說，米勒的星球就會承受龐大的潮汐重力，大到「巨人」的潮汐力幾乎要將這顆行星扯碎（第六章）。
幾乎，但沒有真的扯碎。
結果，潮汐力只是讓星球變形，而且嚴重變形（圖17.3）。
星球朝向與遠離「巨人」的兩面呈大幅隆起。
如果米勒的星球相對於「巨人」在轉動（即它不是所有時間
都以同一側朝向「巨人」），則就這顆行星看來，潮汐力就會旋轉。
首先，星球會遭受東西向擠壓，還會受到南北向拉伸。接著在轉動四分之一圈之後，擠壓走向就變成南北向，拉伸則為東西向。和行星的地函（星球的堅硬外層）強度相比，這些擠壓和拉伸力量都顯得強勁至極。地函會被徹底粉碎，然後摩擦生熱將它熔解，使整顆行星變得火熱。
但米勒的星球看來完全不是那副模樣！因此結論非常清楚：依我的科學詮釋，米勒的星球肯定是永遠以同一側朝向「巨人」（圖17.4），或是近似如此（稍後我會就此討論）。
空間的旋動
愛因斯坦的定律規定，如果從遠處觀察，例如從曼恩的星球看過來，米勒的星球便是每隔一．七小時就繞行「巨人」長達十億公里的軌道周長一圈。
這大約相當於光速的一半！
而由於時間減速作用，「漫遊者號」的隊員們測得的軌道周期，則是前述周期的六萬分之一：十分之一秒。等於每秒繞行「巨
人」十圈。真的很快！這不就遠高於光速了嗎？
不會，原因在於「巨人」快速自旋所帶動的空間旋轉。相應於星球所在位置的旋動空間，而且採行該地所測度的時間，星球的移動速度便會低於光速─這樣子才對。這就是嚴守速度限制的觀點。
依我對這部電影的科學詮釋，既然這個星球始終以同一側朝向「巨人」（圖17.4），它的自旋速率一定和繞軌速率相等：每秒
十圈。
它怎麼可能轉得那麼快？離心力難道不會將它撕裂嗎？不會，而且救兵同樣是空間的旋動。
當行星的自旋速率和附近空間的旋動速率完全相等，它就不會感受到破壞性離心力。這顆星球的情況，差不多就是這樣！因此自轉生成的離心力，實際上相當微弱。
然而，如果它相對於遙遠恆星並不自旋，則相對於旋動空間，它就是以每秒十圈的速率在轉動，結果它就會被離心力扯碎。相對論能做的事還真是玄妙。
「米勒的星球」上的巨浪
哪種原因有可能激起那兩堵一．二公里高的滔天巨浪，來勢洶洶地往停泊在米勒星球表面上的「漫遊者號」撲來（圖17.5）？
我找了好一陣子，用物理定律做了種種不同計算，結果發現兩種可能的解答可以納入我對這部電影的科學詮釋。
這兩種解答都必須讓這顆行星不完全固定朝向「巨人」。它必須相對於「巨人」從事往返的小幅搖擺，從圖17.6 左圖的方位擺盪到右圖的方位，然後又擺盪回左圖方位，並以此類推。這種搖擺是一個自然現象，只要檢視「巨人」的潮汐重力就可以看出這一點了。
我將拉伸線造成的潮汐重力（第四章）描繪如圖17.6 所示。不論這個星球朝哪個方向傾斜（如圖17.6 的左半部或右半部），黑洞的藍色擠壓式拉伸線，都將它的兩側向內推擠，這就帶動星球轉回它偏愛的方位，也就是兩端隆起部位分別最靠近和最遠離「巨人」的方位（圖17.3）。
同理，紅色拉伸式拉伸線則拉動星球的底部朝「巨人」隆起，並推動它的頂部朝遠離「巨人」的方向凸出。這也會帶動星球轉回它偏愛的方位。
如果擺盪的傾斜幅度較小，沒有達到粉碎行星地函的程度，則星球最後就會表現一種簡單的往返搖擺動作。
接著，我計算這種搖擺的周期，亦即星球要花多久才會從左擺到右，然後又擺盪回去。
結果我算出一個令人開心的解答：約一個小時，正好和每一波巨浪相隔時間的觀測值相同─這是克里斯決定的時間值，而且他事前不知道我的科學詮釋。
依照我的科學詮釋，巨浪的第一種解釋是，米勒的星球受了「巨人」的潮汐重力影響開始搖擺，導致星球的海洋沖激（sloshing）而引發巨浪。
另一種雷同的沖激作用發生在地球上，我們稱為「湧潮」（tidalbore），出現在近乎平直的入海河川。當海洋潮汐漲起，就可能湧現一堵水牆，順著河道向上沖流；通常這只是一堵低矮的小水牆，但在非常偶然的情況下，也可能變得相當可觀。
請參見圖17.7上半部 實例：中國杭州錢塘江潮，攝於二○一○年八月。儘管這已經非常壯觀了，但和米勒的星球上高達1.2 公里的浪濤比起來，這股湧潮顯得非常渺小。但月球驅動這股湧潮的潮汐重力也很渺小─真的很小─完全無法和「巨人」的浩瀚潮汐重力相比！
我的第二項解釋是海嘯。
米勒的星球搖擺晃動時，「巨人」的潮汐力並不會粉碎它的地殼，卻仍會以不同方式讓地殼變形，每小時一次，而這些變形作用很容易就會掀起極猛烈的地震（這裡不是地球，也許應該稱為「米勒震」才對）。
這種「米勒震」會在星球的洋面掀起海嘯，而且規模浩大遠勝地球上任何海嘯，例如二○一一年三月十一日席捲日本宮古市的大海嘯。
本文經授權轉載自漫遊者文化《星際效應：電影幕後的科學事實、推測與想像》
