กลับไปดู Interstellar อีกครั้งแล้วรู้สึกว่าฉากบนดาว Miller เป็นหนึ่งในฉากที่น่าสนใจที่สุดของหนัง ยิ่งรู้ตอนจบแล้วย้อนกลับมาดู ก็ยิ่งเห็นว่าการตัดสินใจลงจอดครั้งนี้มีความสำคัญกับเรื่องมากกว่าที่คิด
ตอนดูครั้งแรกเรามัวแต่ลุ้นกับคลื่นยักษ์ แต่พอกลับมาคิดจริง ๆ กลับมีคำถามเต็มไปหมด ทำไม Cooper ถึงยอมลงไปบนดาวที่รู้อยู่แล้วว่าเวลาหนึ่งชั่วโมงเท่ากับเจ็ดปีบนโลก? ทำไมทีมถึงเชื่อข้อมูลจาก Dr. Miller? แล้วทำไมดาวที่มีน้ำตื้นจนเดินลุยได้ถึงมีคลื่นสูงเป็นกิโลเมตร?
ที่น่าสนใจอีกอย่างคือ ถ้าพวกเขาตัดสินใจข้ามดาว Miller ไปตั้งแต่แรก เรื่องราวจะเปลี่ยนไปขนาดไหน เพราะการลงจอดครั้งนั้นไม่ได้ทำให้ทีมสูญเสียแค่สมาชิกหนึ่งคน แต่ยังทำให้เวลาภายนอกผ่านไปกว่า 23 ปีด้วย
ลองย้อนกลับไปดูเหตุการณ์และเหตุผลของตัวละครกัน
ทำไมทีมของ Cooper ถึงต้องไปสำรวจดาว Miller?
ใน Interstellar โลกกำลังเผชิญวิกฤตสิ่งแวดล้อมอย่างหนัก พืชผลถูกทำลายจากโรคระบาดในพืชที่เรียกว่า Blight มีพายุฝุ่นเกิดขึ้นบ่อยครั้ง และมนุษย์กำลังเผชิญอนาคตที่อาจไม่สามารถผลิตอาหารได้เพียงพอ
NASA จึงดำเนินโครงการ Lazarus ส่งนักสำรวจ 12 คนผ่าน Wormhole ใกล้ดาวเสาร์ เพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจเหมาะกับการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์
หนึ่งในนั้นคือ Dr. Laura Miller ซึ่งถูกส่งไปสำรวจดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ใกล้ Gargantua หลุมดำมวลมหาศาล
เมื่อ Cooper และทีมเดินทางผ่าน Wormhole ไปถึง พวกเขาได้รับข้อมูลที่ถูกเก็บไว้จากการสื่อสารของนักสำรวจชุดก่อนหน้า และพบว่ามีดาวเป้าหมายสำคัญอยู่สามดวง ได้แก่ Miller, Mann และ Edmunds
ดาว Miller กับ Mann ยังมีสัญญาณตอบรับที่ดูเป็นบวก ส่วนสัญญาณของ Edmunds ขาดหายไปประมาณสามปีก่อนหน้านั้น แม้ข้อมูลก่อนขาดการติดต่อจะดูมีแนวโน้มดีเช่นกัน
ปัญหาคือทั้งสามดวงไม่ได้อยู่ใกล้กันจนสามารถเดินทางไปตรวจสอบได้ง่าย ๆ
ดาว Mann ต้องใช้เวลาเดินทางอีกหลายเดือน ส่วน Edmunds อยู่ไกลออกไปอีก ขณะที่ดาว Miller อยู่ใกล้เส้นทางที่ทีมเดินทางมาถึง
และถึงแม้ Miller จะส่งข้อมูลมาไม่มาก แต่ข้อมูลที่มีระบุถึงน้ำและสารอินทรีย์ ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับการค้นหาสภาพแวดล้อมที่อาจรองรับสิ่งมีชีวิต
นี่จึงเป็นเหตุผลที่ทีมพิจารณาไปดาว Miller ก่อน ไม่ใช่เพราะรู้แน่นอนว่าดาวดวงนี้ดีที่สุด แต่เพราะข้อมูลที่มีดูมีแนวโน้มดี และการข้ามไปดาวดวงอื่นก่อนก็มีต้นทุนด้านเวลาและเชื้อเพลิงเช่นกัน
อย่างไรก็ตาม ทีมพบว่าดาว Miller อยู่ใกล้ Gargantua มากกว่าที่คาดไว้ และนั่นทำให้การลงจอดมีความเสี่ยงมหาศาล
ทำไมหนึ่งชั่วโมงบนดาว Miller ถึงเท่ากับเจ็ดปีบนโลก?
เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einstein
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ เวลาไม่ได้เดินด้วยอัตราเดียวกันสำหรับผู้สังเกตทุกคนในจักรวาล อัตราการเดินของนาฬิกาขึ้นอยู่กับทั้งสภาพของกาลอวกาศและการเคลื่อนที่ของผู้สังเกต
บริเวณใกล้วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงรุนแรงมาก โดยเฉพาะหลุมดำ สามารถเกิดความแตกต่างของเวลาที่วัดได้อย่างมหาศาลเมื่อเทียบกับบริเวณที่อยู่ไกลออกไป
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Time Dilation
แต่กรณีของดาว Miller ซับซ้อนกว่าการอยู่ใกล้วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงสูงธรรมดา เพราะ Gargantua เป็นหลุมดำชนิดหมุน หรือ Kerr Black Hole
หลุมดำที่หมุนจะทำให้กาลอวกาศบริเวณรอบตัวเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Frame Dragging ซึ่งหมายถึงการที่การหมุนของหลุมดำส่งผลต่อโครงสร้างกาลอวกาศและการเคลื่อนที่ของวัตถุที่อยู่ใกล้
Kip Thorne นักฟิสิกส์ทฤษฎีที่เป็นที่ปรึกษาของหนัง ใช้แบบจำลอง Gargantua ที่มีมวลประมาณ 100 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ และหมุนเร็วมากจนสามารถอธิบายวงโคจรสุดขั้วของดาว Miller ได้ภายใต้เงื่อนไขพิเศษ
หนังจึงกำหนดให้เวลาหนึ่งชั่วโมงบนดาว Miller เทียบเท่ากับเวลาประมาณเจ็ดปีสำหรับผู้สังเกตที่อยู่ไกลออกไป
คิดเป็นความแตกต่างประมาณ 61,000 เท่า
แต่สิ่งที่ต้องเข้าใจคือ ถ้าเราอยู่บนดาว Miller เราจะไม่ได้รู้สึกว่าเวลาของตัวเองเดินช้าลงเลย
นาฬิกายังเดินตามปกติ หัวใจยังเต้นตามปกติ เราก็ยังใช้ชีวิตหนึ่งชั่วโมงตามความรู้สึกของตัวเองเหมือนเดิม
แต่เมื่อกลับไปเปรียบเทียบกับคนที่อยู่ไกลจาก Gargantua เวลาของอีกฝ่ายอาจผ่านไปแล้วเจ็ดปี
หลักการ Time Dilation เป็นฟิสิกส์จริง มีหลักฐานการทดลองรองรับ และแม้แต่ระบบ GPS ก็ต้องคำนึงถึงผลของทฤษฎีสัมพัทธภาพ
แต่ระดับหนึ่งชั่วโมงต่อเจ็ดปีอย่างในหนังเป็นสถานการณ์สุดขั้วมาก และยังไม่มีหลักฐานว่ามีดาวเคราะห์จริงที่อยู่ในสภาพแบบ Miller
แล้วทำไม Cooper ถึงยอมเสี่ยงลงจอด ทั้งที่รู้เรื่องเวลาล่วงหน้า?
ตรงนี้เป็นรายละเอียดสำคัญ เพราะ Cooper ไม่ได้เห็นด้วยกับการลงจอดทันทีโดยไม่คิดอะไร
เขารู้ว่าการลงไปบนดาว Miller มีต้นทุนด้านเวลาสูงมาก และยังพูดถึงความสำคัญของ Plan A ซึ่งเป็นแผนช่วยมนุษย์ที่ยังมีชีวิตอยู่บนโลก
ถ้าทีมใช้เวลานานเกินไป ต่อให้หาดาวที่เหมาะสมได้สำเร็จ คนบนโลกก็อาจเสียชีวิตไปก่อนแล้ว
Cooper จึงมองว่าเวลาเป็นทรัพยากรสำคัญไม่ต่างจากเชื้อเพลิงหรืออาหาร
ทีมต้องเลือกระหว่างการไปสำรวจดาว Miller ซึ่งอยู่ใกล้และมีข้อมูลน่าสนใจ กับการเดินทางต่อไปยังดาว Mann หรือ Edmunds โดยที่ยังไม่รู้ว่าจะพบอะไร
สุดท้าย Cooper เสนอวิธีลดเวลาที่ต้องเสียไป
แทนที่จะนำ Endurance เข้าไปโคจรรอบดาว Miller โดยตรง ซึ่งจะประหยัดเชื้อเพลิงแต่ทำให้ยานได้รับผลของ Time Dilation อย่างรุนแรง เขาเสนอให้นำ Endurance ไปอยู่ในวงโคจรที่กว้างกว่า รอบ Gargantua และอยู่นอกบริเวณที่เวลาช้าลงอย่างสุดขั้ว
จากนั้นใช้ยาน Ranger ลงไปบนดาว Miller เพื่อรับตัว Miller และเก็บตัวอย่าง ก่อนรีบกลับขึ้นมา
วิธีนี้ต้องใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น แต่ช่วยลดเวลาที่ Endurance และคนที่รออยู่ต้องสูญเสีย
Romilly จึงอยู่บน Endurance พร้อม TARS ส่วน Cooper, Amelia Brand, Doyle และ CASE ลงไปสำรวจดาว Miller
แผนคือทำทุกอย่างให้เร็วที่สุด เพราะทุกนาทีบนดาวมีต้นทุนมหาศาล
ปัญหาคือพวกเขาไม่รู้ว่าสภาพพื้นผิวดาวอันตรายขนาดไหน
ทำไม Dr. Miller ถึงส่งสัญญาณว่าดาวดวงนี้มีแนวโน้มดี ทั้งที่จริงแล้วอันตรายมาก?
นี่เป็นรายละเอียดที่เราชอบมาก เพราะหนังใช้ Time Dilation มาสร้างความเข้าใจผิดของตัวละครได้อย่างน่าสนใจ
ก่อนลงจอด ทีมได้รับสัญญาณตอบรับที่ดูเป็นบวกจากตำแหน่งของ Miller
แต่เมื่อไปถึงกลับพบเพียงซากอุปกรณ์สำรวจ และไม่พบตัวเธอ
ตอนแรกอาจสงสัยว่าถ้า Miller ประสบอุบัติเหตุ ทำไมอุปกรณ์ของเธอถึงยังส่งสัญญาณอยู่
คำตอบที่หนังเฉลยคือ ข้อมูลที่ได้รับเป็นเพียงสัญญาณสถานะเริ่มต้นที่ถูกส่งซ้ำต่อเนื่อง ไม่ใช่ผลการสำรวจระยะยาว
สำหรับเวลาบนดาว Miller เธอเพิ่งลงจอดไปเพียงไม่กี่ชั่วโมง และน่าจะเสียชีวิตจากคลื่นยักษ์ไปก่อนหน้าทีมมาถึงไม่นาน
แต่เพราะเวลาบนดาวเดินต่างจากเวลาภายนอกอย่างมหาศาล สัญญาณที่ได้รับจึงทำให้ทีมเข้าใจผิดเกี่ยวกับระยะเวลาที่เธออยู่บนดาว
พูดง่าย ๆ คือสิ่งที่ดูเหมือนสัญญาณจากนักสำรวจที่อยู่รอดมานาน อาจเป็นเพียงสัญญาณเริ่มต้นจากอุปกรณ์ของคนที่แทบไม่มีโอกาสสำรวจดาวเลย
นี่เป็นจุดที่น่าสนใจมาก เพราะความผิดพลาดไม่ได้เกิดจากการที่ Miller ตั้งใจส่งข้อมูลเท็จเหมือนเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นภายหลังกับ Dr. Mann
แต่เกิดจากข้อจำกัดของข้อมูลและการตีความสัญญาณภายใต้สภาพกาลอวกาศที่แตกต่างกันอย่างสุดขั้ว
แล้วคลื่นยักษ์บนดาว Miller เกิดจากอะไร?
ตอนแรกที่ยาน Ranger ลงจอด เราจะเห็นว่าพื้นผิวดาวมีน้ำปกคลุมอยู่ ท้องฟ้าดูค่อนข้างนิ่ง และแทบไม่มีอะไรที่ทำให้คิดว่าจะมีอันตรายรุนแรง
แต่ระหว่างที่ทีมกำลังค้นหาอุปกรณ์ของ Miller พวกเขามองเห็นสิ่งที่ดูเหมือนภูเขาอยู่ไกล ๆ
ก่อนจะพบว่ามันไม่ใช่ภูเขา แต่เป็นคลื่นยักษ์
ในคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของ Kip Thorne คลื่นเหล่านี้เกี่ยวข้องกับ Tidal Forces หรือแรงไทดัลจาก Gargantua
แรงไทดัลเกิดจากความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อส่วนต่าง ๆ ของวัตถุ
บนโลก ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ก็สร้างแรงไทดัลที่ทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลงเช่นกัน
แต่ดาว Miller อยู่ใกล้หลุมดำมวลมหาศาลมาก แรงไทดัลจึงสามารถส่งผลต่อรูปร่างของดาวและการเคลื่อนที่ของมวลน้ำได้รุนแรงกว่าที่เราคุ้นเคยบนโลก
Thorne เสนอว่าดาว Miller ต้องหันด้านเดิมเข้าหา Gargantua เกือบตลอดเวลา หรืออยู่ในสภาวะที่เรียกว่า Tidal Locking
เพราะถ้าดาวหมุนเปลี่ยนด้านรับแรงไทดัลอย่างรุนแรงตลอดเวลา ตัวดาวเองอาจได้รับความเสียหายจนไม่สามารถคงสภาพอย่างที่เห็นในหนังได้
อย่างไรก็ตาม ในแบบจำลองของ Thorne ดาว Miller ยังมีการแกว่งตัวเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแนวที่หันเข้าหา Gargantua
การแกว่งนี้ทำให้มหาสมุทรเคลื่อนตัว เกิดคลื่นไทดัลขนาดมหึมา
Thorne คำนวณว่าการแกว่งกลับไปกลับมาอาจมีคาบประมาณหนึ่งชั่วโมง ซึ่งสอดคล้องกับช่วงห่างระหว่างคลื่นในหนัง
คลื่นที่เห็นมีความสูงประมาณ 1.2 กิโลเมตร
แต่ต้องแยกให้ออกว่า นี่เป็นแบบจำลองที่ Thorne เสนอเพื่ออธิบายสถานการณ์ในหนัง ไม่ใช่สิ่งที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคลื่นบนดาวเคราะห์จริงจะมีรูปร่างแบบเดียวกัน
โดยเฉพาะคลื่นที่สูงชันเหมือนกำแพงน้ำ ซึ่งเป็นส่วนที่หนังนำหลักฟิสิกส์มาผสมกับการออกแบบภาพเพื่อสร้างความตื่นเต้น
แล้วทำไมตัวละครถึงเดินลุยน้ำได้ ทั้งที่มีคลื่นสูงกว่าหนึ่งกิโลเมตร?
นี่เป็นอีกจุดที่เราสงสัยตั้งแต่ดูครั้งแรก
ตอน Cooper, Brand และ Doyle ลงจากยาน เราเห็นว่าพวกเขาสามารถเดินลุยน้ำได้ น้ำบางบริเวณสูงเพียงระดับข้อเท้าหรือหัวเข่าเท่านั้น
แต่ไกลออกไปกลับมีคลื่นสูงเป็นกิโลเมตร
คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้คือบริเวณที่ยานลงจอดอาจเป็นพื้นที่ตื้นเหนือสันเขาใต้น้ำ หรือ Submerged Ridge
ลองนึกถึงภูเขาหรือสันเขาที่จมอยู่ใต้ทะเล โดยยอดของมันอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำเพียงเล็กน้อย
บริเวณนั้นจึงมีน้ำตื้น แม้ว่าพื้นที่รอบ ๆ จะเป็นมหาสมุทรที่ลึกกว่ามากก็ตาม
ภูมิประเทศใต้น้ำลักษณะนี้มีอยู่จริงบนโลก
ดังนั้นการที่ตัวละครเดินลุยน้ำได้ ไม่ได้หมายความว่ามหาสมุทรทั้งดาวจะตื้นแค่ระดับหัวเข่า
แต่ก็มีอีกคำถามตามมา คือถ้าคลื่นสูงขนาดนั้นเคลื่อนเข้ามาในบริเวณน้ำตื้น มันจะยังรักษารูปร่างเหมือนกำแพงน้ำได้จริงหรือไม่
ตรงนี้ฟิสิกส์ของไหลมีรายละเอียดซับซ้อน เพราะความลึกของน้ำมีผลต่อความเร็ว รูปร่าง และความเสถียรของคลื่น
เมื่อคลื่นเคลื่อนเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น มันอาจสูงชันขึ้น เปลี่ยนรูปร่าง หรือแตกตัวได้
Thorne เสนอแนวคิดเกี่ยวกับคลื่นโดดเดี่ยว หรือ Solitary Waves ซึ่งสามารถรักษารูปร่างระหว่างการเคลื่อนที่ได้ภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง เพื่อช่วยอธิบายภาพคลื่นในหนัง
อย่างไรก็ตาม คำอธิบายเรื่องพื้นที่น้ำตื้นและรูปแบบคลื่นยังเป็นการตีความทางฟิสิกส์ของฉาก ไม่ได้หมายความว่ามีการพิสูจน์แล้วว่าคลื่นสูง 1.2 กิโลเมตรจะเคลื่อนผ่านน้ำตื้นได้โดยมีรูปร่างแบบนั้นทุกประการ
สิ่งที่เราชอบอีกอย่างคือวิธีที่ Nolan ออกแบบดาว Miller ให้ดูโล่งและเงียบมาก
ไม่มีต้นไม้ ไม่มีสิ่งก่อสร้าง ไม่มีภูเขาที่เห็นได้ชัด มีเพียงน้ำทอดยาวไปจนสุดสายตา
พอมีสิ่งที่ดูเหมือนภูเขาปรากฏอยู่ไกล ๆ ทั้งตัวละครและคนดูก็อาจไม่ได้คิดทันทีว่ามันเป็นคลื่น
จนกระทั่งรู้ว่ามันกำลังเคลื่อนเข้ามา
ตรงนี้ทำให้เห็นว่า การประเมินสภาพแวดล้อมจากสิ่งที่มองเห็นเพียงช่วงสั้น ๆ อาจทำให้เราเข้าใจผิดได้มากแค่ไหน
Interstellar ทำไม Cooper ถึงตัดสินใจลงจอดบนดาว Miller ทั้งที่ 1 ชั่วโมงเท่ากับ 7 ปี และถ้าไม่ลงจอดจะเกิดอะไรขึ้น?
ตอนดูครั้งแรกเรามัวแต่ลุ้นกับคลื่นยักษ์ แต่พอกลับมาคิดจริง ๆ กลับมีคำถามเต็มไปหมด ทำไม Cooper ถึงยอมลงไปบนดาวที่รู้อยู่แล้วว่าเวลาหนึ่งชั่วโมงเท่ากับเจ็ดปีบนโลก? ทำไมทีมถึงเชื่อข้อมูลจาก Dr. Miller? แล้วทำไมดาวที่มีน้ำตื้นจนเดินลุยได้ถึงมีคลื่นสูงเป็นกิโลเมตร?
ที่น่าสนใจอีกอย่างคือ ถ้าพวกเขาตัดสินใจข้ามดาว Miller ไปตั้งแต่แรก เรื่องราวจะเปลี่ยนไปขนาดไหน เพราะการลงจอดครั้งนั้นไม่ได้ทำให้ทีมสูญเสียแค่สมาชิกหนึ่งคน แต่ยังทำให้เวลาภายนอกผ่านไปกว่า 23 ปีด้วย
ลองย้อนกลับไปดูเหตุการณ์และเหตุผลของตัวละครกัน
ทำไมทีมของ Cooper ถึงต้องไปสำรวจดาว Miller?
ใน Interstellar โลกกำลังเผชิญวิกฤตสิ่งแวดล้อมอย่างหนัก พืชผลถูกทำลายจากโรคระบาดในพืชที่เรียกว่า Blight มีพายุฝุ่นเกิดขึ้นบ่อยครั้ง และมนุษย์กำลังเผชิญอนาคตที่อาจไม่สามารถผลิตอาหารได้เพียงพอ
NASA จึงดำเนินโครงการ Lazarus ส่งนักสำรวจ 12 คนผ่าน Wormhole ใกล้ดาวเสาร์ เพื่อค้นหาดาวเคราะห์ที่อาจเหมาะกับการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์
หนึ่งในนั้นคือ Dr. Laura Miller ซึ่งถูกส่งไปสำรวจดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ใกล้ Gargantua หลุมดำมวลมหาศาล
เมื่อ Cooper และทีมเดินทางผ่าน Wormhole ไปถึง พวกเขาได้รับข้อมูลที่ถูกเก็บไว้จากการสื่อสารของนักสำรวจชุดก่อนหน้า และพบว่ามีดาวเป้าหมายสำคัญอยู่สามดวง ได้แก่ Miller, Mann และ Edmunds
ดาว Miller กับ Mann ยังมีสัญญาณตอบรับที่ดูเป็นบวก ส่วนสัญญาณของ Edmunds ขาดหายไปประมาณสามปีก่อนหน้านั้น แม้ข้อมูลก่อนขาดการติดต่อจะดูมีแนวโน้มดีเช่นกัน
ปัญหาคือทั้งสามดวงไม่ได้อยู่ใกล้กันจนสามารถเดินทางไปตรวจสอบได้ง่าย ๆ
ดาว Mann ต้องใช้เวลาเดินทางอีกหลายเดือน ส่วน Edmunds อยู่ไกลออกไปอีก ขณะที่ดาว Miller อยู่ใกล้เส้นทางที่ทีมเดินทางมาถึง
และถึงแม้ Miller จะส่งข้อมูลมาไม่มาก แต่ข้อมูลที่มีระบุถึงน้ำและสารอินทรีย์ ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าสนใจสำหรับการค้นหาสภาพแวดล้อมที่อาจรองรับสิ่งมีชีวิต
นี่จึงเป็นเหตุผลที่ทีมพิจารณาไปดาว Miller ก่อน ไม่ใช่เพราะรู้แน่นอนว่าดาวดวงนี้ดีที่สุด แต่เพราะข้อมูลที่มีดูมีแนวโน้มดี และการข้ามไปดาวดวงอื่นก่อนก็มีต้นทุนด้านเวลาและเชื้อเพลิงเช่นกัน
อย่างไรก็ตาม ทีมพบว่าดาว Miller อยู่ใกล้ Gargantua มากกว่าที่คาดไว้ และนั่นทำให้การลงจอดมีความเสี่ยงมหาศาล
ทำไมหนึ่งชั่วโมงบนดาว Miller ถึงเท่ากับเจ็ดปีบนโลก?
เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einstein
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ เวลาไม่ได้เดินด้วยอัตราเดียวกันสำหรับผู้สังเกตทุกคนในจักรวาล อัตราการเดินของนาฬิกาขึ้นอยู่กับทั้งสภาพของกาลอวกาศและการเคลื่อนที่ของผู้สังเกต
บริเวณใกล้วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงรุนแรงมาก โดยเฉพาะหลุมดำ สามารถเกิดความแตกต่างของเวลาที่วัดได้อย่างมหาศาลเมื่อเทียบกับบริเวณที่อยู่ไกลออกไป
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Time Dilation
แต่กรณีของดาว Miller ซับซ้อนกว่าการอยู่ใกล้วัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงสูงธรรมดา เพราะ Gargantua เป็นหลุมดำชนิดหมุน หรือ Kerr Black Hole
หลุมดำที่หมุนจะทำให้กาลอวกาศบริเวณรอบตัวเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Frame Dragging ซึ่งหมายถึงการที่การหมุนของหลุมดำส่งผลต่อโครงสร้างกาลอวกาศและการเคลื่อนที่ของวัตถุที่อยู่ใกล้
Kip Thorne นักฟิสิกส์ทฤษฎีที่เป็นที่ปรึกษาของหนัง ใช้แบบจำลอง Gargantua ที่มีมวลประมาณ 100 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ และหมุนเร็วมากจนสามารถอธิบายวงโคจรสุดขั้วของดาว Miller ได้ภายใต้เงื่อนไขพิเศษ
หนังจึงกำหนดให้เวลาหนึ่งชั่วโมงบนดาว Miller เทียบเท่ากับเวลาประมาณเจ็ดปีสำหรับผู้สังเกตที่อยู่ไกลออกไป
คิดเป็นความแตกต่างประมาณ 61,000 เท่า
แต่สิ่งที่ต้องเข้าใจคือ ถ้าเราอยู่บนดาว Miller เราจะไม่ได้รู้สึกว่าเวลาของตัวเองเดินช้าลงเลย
นาฬิกายังเดินตามปกติ หัวใจยังเต้นตามปกติ เราก็ยังใช้ชีวิตหนึ่งชั่วโมงตามความรู้สึกของตัวเองเหมือนเดิม
แต่เมื่อกลับไปเปรียบเทียบกับคนที่อยู่ไกลจาก Gargantua เวลาของอีกฝ่ายอาจผ่านไปแล้วเจ็ดปี
หลักการ Time Dilation เป็นฟิสิกส์จริง มีหลักฐานการทดลองรองรับ และแม้แต่ระบบ GPS ก็ต้องคำนึงถึงผลของทฤษฎีสัมพัทธภาพ
แต่ระดับหนึ่งชั่วโมงต่อเจ็ดปีอย่างในหนังเป็นสถานการณ์สุดขั้วมาก และยังไม่มีหลักฐานว่ามีดาวเคราะห์จริงที่อยู่ในสภาพแบบ Miller
แล้วทำไม Cooper ถึงยอมเสี่ยงลงจอด ทั้งที่รู้เรื่องเวลาล่วงหน้า?
ตรงนี้เป็นรายละเอียดสำคัญ เพราะ Cooper ไม่ได้เห็นด้วยกับการลงจอดทันทีโดยไม่คิดอะไร
เขารู้ว่าการลงไปบนดาว Miller มีต้นทุนด้านเวลาสูงมาก และยังพูดถึงความสำคัญของ Plan A ซึ่งเป็นแผนช่วยมนุษย์ที่ยังมีชีวิตอยู่บนโลก
ถ้าทีมใช้เวลานานเกินไป ต่อให้หาดาวที่เหมาะสมได้สำเร็จ คนบนโลกก็อาจเสียชีวิตไปก่อนแล้ว
Cooper จึงมองว่าเวลาเป็นทรัพยากรสำคัญไม่ต่างจากเชื้อเพลิงหรืออาหาร
ทีมต้องเลือกระหว่างการไปสำรวจดาว Miller ซึ่งอยู่ใกล้และมีข้อมูลน่าสนใจ กับการเดินทางต่อไปยังดาว Mann หรือ Edmunds โดยที่ยังไม่รู้ว่าจะพบอะไร
สุดท้าย Cooper เสนอวิธีลดเวลาที่ต้องเสียไป
แทนที่จะนำ Endurance เข้าไปโคจรรอบดาว Miller โดยตรง ซึ่งจะประหยัดเชื้อเพลิงแต่ทำให้ยานได้รับผลของ Time Dilation อย่างรุนแรง เขาเสนอให้นำ Endurance ไปอยู่ในวงโคจรที่กว้างกว่า รอบ Gargantua และอยู่นอกบริเวณที่เวลาช้าลงอย่างสุดขั้ว
จากนั้นใช้ยาน Ranger ลงไปบนดาว Miller เพื่อรับตัว Miller และเก็บตัวอย่าง ก่อนรีบกลับขึ้นมา
วิธีนี้ต้องใช้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น แต่ช่วยลดเวลาที่ Endurance และคนที่รออยู่ต้องสูญเสีย
Romilly จึงอยู่บน Endurance พร้อม TARS ส่วน Cooper, Amelia Brand, Doyle และ CASE ลงไปสำรวจดาว Miller
แผนคือทำทุกอย่างให้เร็วที่สุด เพราะทุกนาทีบนดาวมีต้นทุนมหาศาล
ปัญหาคือพวกเขาไม่รู้ว่าสภาพพื้นผิวดาวอันตรายขนาดไหน
ทำไม Dr. Miller ถึงส่งสัญญาณว่าดาวดวงนี้มีแนวโน้มดี ทั้งที่จริงแล้วอันตรายมาก?
นี่เป็นรายละเอียดที่เราชอบมาก เพราะหนังใช้ Time Dilation มาสร้างความเข้าใจผิดของตัวละครได้อย่างน่าสนใจ
ก่อนลงจอด ทีมได้รับสัญญาณตอบรับที่ดูเป็นบวกจากตำแหน่งของ Miller
แต่เมื่อไปถึงกลับพบเพียงซากอุปกรณ์สำรวจ และไม่พบตัวเธอ
ตอนแรกอาจสงสัยว่าถ้า Miller ประสบอุบัติเหตุ ทำไมอุปกรณ์ของเธอถึงยังส่งสัญญาณอยู่
คำตอบที่หนังเฉลยคือ ข้อมูลที่ได้รับเป็นเพียงสัญญาณสถานะเริ่มต้นที่ถูกส่งซ้ำต่อเนื่อง ไม่ใช่ผลการสำรวจระยะยาว
สำหรับเวลาบนดาว Miller เธอเพิ่งลงจอดไปเพียงไม่กี่ชั่วโมง และน่าจะเสียชีวิตจากคลื่นยักษ์ไปก่อนหน้าทีมมาถึงไม่นาน
แต่เพราะเวลาบนดาวเดินต่างจากเวลาภายนอกอย่างมหาศาล สัญญาณที่ได้รับจึงทำให้ทีมเข้าใจผิดเกี่ยวกับระยะเวลาที่เธออยู่บนดาว
พูดง่าย ๆ คือสิ่งที่ดูเหมือนสัญญาณจากนักสำรวจที่อยู่รอดมานาน อาจเป็นเพียงสัญญาณเริ่มต้นจากอุปกรณ์ของคนที่แทบไม่มีโอกาสสำรวจดาวเลย
นี่เป็นจุดที่น่าสนใจมาก เพราะความผิดพลาดไม่ได้เกิดจากการที่ Miller ตั้งใจส่งข้อมูลเท็จเหมือนเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นภายหลังกับ Dr. Mann
แต่เกิดจากข้อจำกัดของข้อมูลและการตีความสัญญาณภายใต้สภาพกาลอวกาศที่แตกต่างกันอย่างสุดขั้ว
แล้วคลื่นยักษ์บนดาว Miller เกิดจากอะไร?
ตอนแรกที่ยาน Ranger ลงจอด เราจะเห็นว่าพื้นผิวดาวมีน้ำปกคลุมอยู่ ท้องฟ้าดูค่อนข้างนิ่ง และแทบไม่มีอะไรที่ทำให้คิดว่าจะมีอันตรายรุนแรง
แต่ระหว่างที่ทีมกำลังค้นหาอุปกรณ์ของ Miller พวกเขามองเห็นสิ่งที่ดูเหมือนภูเขาอยู่ไกล ๆ
ก่อนจะพบว่ามันไม่ใช่ภูเขา แต่เป็นคลื่นยักษ์
ในคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ของ Kip Thorne คลื่นเหล่านี้เกี่ยวข้องกับ Tidal Forces หรือแรงไทดัลจาก Gargantua
แรงไทดัลเกิดจากความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อส่วนต่าง ๆ ของวัตถุ
บนโลก ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ก็สร้างแรงไทดัลที่ทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลงเช่นกัน
แต่ดาว Miller อยู่ใกล้หลุมดำมวลมหาศาลมาก แรงไทดัลจึงสามารถส่งผลต่อรูปร่างของดาวและการเคลื่อนที่ของมวลน้ำได้รุนแรงกว่าที่เราคุ้นเคยบนโลก
Thorne เสนอว่าดาว Miller ต้องหันด้านเดิมเข้าหา Gargantua เกือบตลอดเวลา หรืออยู่ในสภาวะที่เรียกว่า Tidal Locking
เพราะถ้าดาวหมุนเปลี่ยนด้านรับแรงไทดัลอย่างรุนแรงตลอดเวลา ตัวดาวเองอาจได้รับความเสียหายจนไม่สามารถคงสภาพอย่างที่เห็นในหนังได้
อย่างไรก็ตาม ในแบบจำลองของ Thorne ดาว Miller ยังมีการแกว่งตัวเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแนวที่หันเข้าหา Gargantua
การแกว่งนี้ทำให้มหาสมุทรเคลื่อนตัว เกิดคลื่นไทดัลขนาดมหึมา
Thorne คำนวณว่าการแกว่งกลับไปกลับมาอาจมีคาบประมาณหนึ่งชั่วโมง ซึ่งสอดคล้องกับช่วงห่างระหว่างคลื่นในหนัง
คลื่นที่เห็นมีความสูงประมาณ 1.2 กิโลเมตร
แต่ต้องแยกให้ออกว่า นี่เป็นแบบจำลองที่ Thorne เสนอเพื่ออธิบายสถานการณ์ในหนัง ไม่ใช่สิ่งที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าคลื่นบนดาวเคราะห์จริงจะมีรูปร่างแบบเดียวกัน
โดยเฉพาะคลื่นที่สูงชันเหมือนกำแพงน้ำ ซึ่งเป็นส่วนที่หนังนำหลักฟิสิกส์มาผสมกับการออกแบบภาพเพื่อสร้างความตื่นเต้น
แล้วทำไมตัวละครถึงเดินลุยน้ำได้ ทั้งที่มีคลื่นสูงกว่าหนึ่งกิโลเมตร?
นี่เป็นอีกจุดที่เราสงสัยตั้งแต่ดูครั้งแรก
ตอน Cooper, Brand และ Doyle ลงจากยาน เราเห็นว่าพวกเขาสามารถเดินลุยน้ำได้ น้ำบางบริเวณสูงเพียงระดับข้อเท้าหรือหัวเข่าเท่านั้น
แต่ไกลออกไปกลับมีคลื่นสูงเป็นกิโลเมตร
คำอธิบายหนึ่งที่เป็นไปได้คือบริเวณที่ยานลงจอดอาจเป็นพื้นที่ตื้นเหนือสันเขาใต้น้ำ หรือ Submerged Ridge
ลองนึกถึงภูเขาหรือสันเขาที่จมอยู่ใต้ทะเล โดยยอดของมันอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำเพียงเล็กน้อย
บริเวณนั้นจึงมีน้ำตื้น แม้ว่าพื้นที่รอบ ๆ จะเป็นมหาสมุทรที่ลึกกว่ามากก็ตาม
ภูมิประเทศใต้น้ำลักษณะนี้มีอยู่จริงบนโลก
ดังนั้นการที่ตัวละครเดินลุยน้ำได้ ไม่ได้หมายความว่ามหาสมุทรทั้งดาวจะตื้นแค่ระดับหัวเข่า
แต่ก็มีอีกคำถามตามมา คือถ้าคลื่นสูงขนาดนั้นเคลื่อนเข้ามาในบริเวณน้ำตื้น มันจะยังรักษารูปร่างเหมือนกำแพงน้ำได้จริงหรือไม่
ตรงนี้ฟิสิกส์ของไหลมีรายละเอียดซับซ้อน เพราะความลึกของน้ำมีผลต่อความเร็ว รูปร่าง และความเสถียรของคลื่น
เมื่อคลื่นเคลื่อนเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น มันอาจสูงชันขึ้น เปลี่ยนรูปร่าง หรือแตกตัวได้
Thorne เสนอแนวคิดเกี่ยวกับคลื่นโดดเดี่ยว หรือ Solitary Waves ซึ่งสามารถรักษารูปร่างระหว่างการเคลื่อนที่ได้ภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง เพื่อช่วยอธิบายภาพคลื่นในหนัง
อย่างไรก็ตาม คำอธิบายเรื่องพื้นที่น้ำตื้นและรูปแบบคลื่นยังเป็นการตีความทางฟิสิกส์ของฉาก ไม่ได้หมายความว่ามีการพิสูจน์แล้วว่าคลื่นสูง 1.2 กิโลเมตรจะเคลื่อนผ่านน้ำตื้นได้โดยมีรูปร่างแบบนั้นทุกประการ
สิ่งที่เราชอบอีกอย่างคือวิธีที่ Nolan ออกแบบดาว Miller ให้ดูโล่งและเงียบมาก
ไม่มีต้นไม้ ไม่มีสิ่งก่อสร้าง ไม่มีภูเขาที่เห็นได้ชัด มีเพียงน้ำทอดยาวไปจนสุดสายตา
พอมีสิ่งที่ดูเหมือนภูเขาปรากฏอยู่ไกล ๆ ทั้งตัวละครและคนดูก็อาจไม่ได้คิดทันทีว่ามันเป็นคลื่น
จนกระทั่งรู้ว่ามันกำลังเคลื่อนเข้ามา
ตรงนี้ทำให้เห็นว่า การประเมินสภาพแวดล้อมจากสิ่งที่มองเห็นเพียงช่วงสั้น ๆ อาจทำให้เราเข้าใจผิดได้มากแค่ไหน