电影《星际穿越》上映后，不仅在观众中引发了黑洞虫洞科普热，也在科学圈内引发了吐槽热——果壳网“科学人”就汇总过不少科学家的吐槽。这些槽点真是影片在科学设定上出现了bug吗？
事实上，在电影正式上映的同时，该片科学顾问兼制片人、美国加州理工大学的理论物理学家基普·索恩（Kip Thorne）也同步出版了一本新书，名为《〈星际穿越〉的科学》（The Science of Interstellar）。在这本书里，索恩透露了许多电影中没有明确说明的科学设定，以及设定和实际影片的差异，恰好能够回应人们吐出的不少槽点。
问题：“卡冈图雅”自转到底有多快？
旋转黑洞会导致很复杂的星象场，也会导致黑洞本身和吸积盘左右看起来不对称。如果按照导演诺兰的要求，米勒行星上的1个小时等于地球上的7年，那么“卡冈图雅”的自转几乎需要达到黑洞的最大可能自转（仅比最大可能自转慢100万亿分之一）。索恩在科学设定中使用的都是这样的自转速度。然而诺兰对广大电影观众是很负责任的，为了减少这种不对称和复杂的背景带来的困惑，他把卡冈图雅的自转降到了最大可能自转的 60%。
问题：这些行星的能量来源是什么？
能量的来源，就是电影中“卡冈图雅”周围那些发光的东西，也被称为吸积盘。这是一个非常非常薄的盘，环绕黑洞一周。吸积盘在引力的吸引下围绕黑洞旋转，由于靠近黑洞的部分和远离黑洞的部分转动速度不一样，物质之间存在“摩擦”，因而发光发热，于是引力能量就通过这种辐射的方式被释放出来。能量释放的过程，吸积盘内的磁场也起了重要作用。
问题：“卡冈图雅”吸积盘里的物质是从哪里来的？
“卡冈图雅”的吸积盘是它撕掉一颗红巨星之后捕获的。如果一颗恒星不小心太过靠近黑洞，它就有可能被潮汐力彻底撕碎。一颗几乎径直冲向“卡冈图雅”的红巨星一旦开始受到“卡冈图雅”的影响，24 小时之后就已经把持不住，被撕碎了。
问题：为什么靠近黑洞的人没有被吸积盘的辐射杀死？
黑洞的视觉效果呈现—— 一团发光物质围绕着它，并逐渐被引力吞掉——是相当合理的。但是如果你进入了这个区域，那你要么会被灼热的伽马辐射杀死，要么会被引力撕开。“卡冈图雅”吸积盘的温度只有几千度，与大多数黑洞吸积盘不同。而太阳的表面温度也不过 5500 ℃，太阳光中高能的 X 射线、伽马射线很少，对地球上的我们无害。同样，温度只有几千度的吸积盘，对“卡冈图雅”的3颗行星是无害的。
问题：为什么电影中的黑洞的吸积盘没有相对论束流效应？
旋转黑洞的吸积盘确实会导致一侧更亮且呈现蓝色，另一侧要暗弱而且呈现暗红，但是由于会导致广大电影观众一头雾水，视觉特效小组的尤金妮娅·冯滕泽尔曼（Eugénie von Tunzelmann）忽略了这个效应。
问题：距离卡冈图雅最近的行星为什么没有被撕碎？
这正是索恩要把“卡冈图雅”设定为太阳质量的1亿倍这么大的原因。黑洞的质量越大，半径也就越大，而黑洞的半径越大，距离视界相同距离的行星上受到的潮汐力就会越小。一旦设定了“卡冈图雅”的质量，最靠近视界的稳定行星轨道就确定了。索恩通过计算得到，这种情况下，米勒行星虽然会受到巨大的潮汐力，形状也被拉长，但依然能够把持得住。
问题：米勒行星的滔天大浪是哪里来的？是的，米勒行星被潮汐锁定了。
倘若没有被锁定的话，由于巨大的潮汐力，这颗行星的岩石潮（地幔在巨大的潮汐力作用下发生变形）会将引力势能转换为热，从而加热行星，甚至使得地幔熔化。我们并没有在电影中看到这样的地狱般的场景，因为米勒行星确实是被潮汐锁定了。大浪的产生，原因是米勒行星在摇摆。由于米勒行星左右摇摆，实际上潮汐力还会像地球上一样起作用。索恩的计算结果是，如果米勒行星左右摇摆的周期是1小时，那么就会产生 1200米高的巨浪。