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那時候他30來歲，在電影界初露頭角，
腦子裡滿是新奇的靈感；
那時候他拿著一部標榜
「太空歌劇」的劇本到處安利，
但幾乎所有電影公司覺得，
幾艘飛船滑翔太空，
怪獸一樣的外星人跑來跑去，
你讓我給這樣的電影投資……
是有多不靠譜？
那時候他被多家片場果斷拒絕，
但靠著之前攢下的一點小名氣，
終於說服一位20世紀福克斯的高管，
給了他825萬美元任意嘗試
（老闆：就當是打了水漂吧……）。
不過他最終超支了，
花了老闆1100萬美元。
那時候是1977年。
那個導演是喬治·盧卡斯。
那部不靠譜的電影是
《星球大戰》系列的首部作品
《新希望》。
那時候國際旅行還沒那麼普及，星際旅行又是什麼鬼。不過，顯然「不靠譜」的電影一下子點燃了人們對科學幻想的激情與希望，也給20世紀福克斯帶來了將近12億美元的票房收入。
如今，《星戰》的第七部續集也已經上映，星際穿越還是如此腦洞大開，矮胖的機器人繼續專注賣萌40年，那個「很久很久以前，遙遠的銀河系」好像也並不是那麼遙遠……
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「誰會想到，這個當年的初中生
後來就真的因此走了科學這條路，
最後還進了頂尖科學機構——
美國航空航天局（NASA），
專門研究天體物理學。
她就是珍妮·卡維洛斯（Jeanne Cavelos），
一個因為漢·索洛和「千年隼」號
愛上天空、愛上茫茫星際的女孩。
最終，她踏進了詹森航天中心的大門，
致力於將《星球大戰》的科學變為現實。
前NASA天體物理學家珍妮·卡維洛斯
誰說女科學家都是特立獨行的怪人來著？就比如珍妮·卡維洛斯吧，幸運得很，雖然一次次在學院裡被導師們灌輸「科幻電影裡都是騙人的」，可她對這部「太空歌劇」的熱愛依然沒有減退，她甚至發現隨著科學的發展，那個「遙遠的銀河系」中出現的種種其實也並不是遙不可及的「幻象」。她說：「我首先是個《星球大戰》粉絲，
其次才是個科學家。
誰又能說不是呢？
更幸運的是，她還是個優秀的科普作家，能用最淺顯而幽默的語言解析《星球大戰》宇宙中的各種星球、生命、武器，甚至是能量無窮又神秘莫測的「原力」，於是就有了這本對《星球大戰》的科學解讀的書《<星球大戰>裡的科學》。沙漠星球塔圖因、星際飛船千年隼號、外星人丘巴卡、呆萌的機器人R2-D2、最迷人的武器光劍，還有絕地武士們精通的神秘原力，或許都不該再被當作空想。如果《星球大戰》是一部太空歌劇，
這本書就是為它搭建的現實舞臺。
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高能預警
以下內容來自《<星球大戰>裡的科學》
可能會激發你對《星球大戰》
和前沿科技的強烈興趣
請謹慎閱讀
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—1—
塔圖因與雙生太陽——
行星真的可能有兩個太陽嗎？
即使穩定的軌道也很可能有複雜的軌跡線和多變的環境。比如，當行星繞過較大且更熱的恆星，強大的引力場將把行星拉近，造成一段時間灼熱的溫度。接著當行星接近另外一顆較小、溫度較低的恆星時，相對較弱的引力場使行星游離開一段較大的距離，造成行星上長時間的寒冷低溫。另外，這樣的行星可能有複雜、多變的日出日落周期。這會增加環境的不穩定性。
雙星系統內行星表面的構想圖 | 圖片來自網絡
但是天文學家確實構思了兩種可能情況，在這兩種可能的情況下，在雙星系統中可能形成行星，甚至可以產生生命。如果兩顆恆星離對方十分遙遠——比如幾十億英裡的距離——那麼行星可能能夠圍繞其中一顆恆星公轉，受另外一顆恆星影響微乎其微。比如離我們太陽最近的恆星比鄰星是三星系統的一部分（更加複雜的情況……）。比鄰星離它兩個姐妹有一萬億英裡（約 1.6 萬億千米）距離，是太陽到冥王星距離的 250 倍。許多天文學家認為比鄰星可能有自己的行星，受它遙遠的姐妹的影響很小。從任何一顆行星的表面上看，這兩個姐妹只是天空上明亮的星星。另外一種可能性是兩顆恆星十分接近，這樣對於距離它們足夠遠的行星來說，這兩顆恆星的引力場幾乎像是一顆恆星的引力場。在這種情況下，行星的軌道可能接近於圓，行星的表面溫度也可以保持相對穩定——這就像是在塔圖因看到的情況，在清晨的時候兩顆太陽升起，在傍晚的時候兩顆太陽落下。
比鄰星三星系統模擬圖。比鄰星是離太陽系最近的恆星。
因此，雖然說雙星系統中的行星十分少見，塔圖因可以視為是特殊情況的例子，但在這種特殊情況中，行星有穩定的軌道。這樣的行星可能存在，甚至可以產生自己的生命（比如塔圖因上的賈瓦人），它們也將有十分壯觀的日出。
賈瓦人：誰說過處於雙星系統裡的塔圖因不可能存在來著，哼！ | 圖片來自網絡
—2—
劍柄頂端的閃電——
「光劍」是用「等離子體」製造的？
▏光劍的劍刃究竟是什麼物質？
作為《星球大戰》系列電影中舉足輕重的標誌性道具，「光劍」可能是科學家們最搞不清原理的武器了。不過作為一款憑靠貫入原力驅動的佩劍來說，搞不清楚似乎也是合情合理的。
我第一次看《新希望》的時候才17歲，當時我一直以為光劍是從劍柄上射出的一束雷射。不過，相較於雷射，等離子體（也叫電漿）倒是製造光劍的更優選擇。等離子體是在超高溫環境下加熱後的氣體。當氣體加熱時，氣體的原子運動會不斷加速，產生能量。與此同時，電子會獲取越來越多的能量，直到最後脫離原子核的束縛 。這樣一來，電子就不再圍繞原子核做軌道運動。那麼，雖然等離子體的整體電荷量為零，但攜帶正負電荷的粒子——離子卻已經開始獨立地自由運動。由於帶電粒子會產生電磁場，等離子體將和一般氣體表現出不同的性質。
實際上，等離子體的性質太特殊，科學家們已經將之視作區別於氣體、液體和固體物質的第四種狀態。雖然這種狀態的物質聽上去不大尋常，其實在我們身邊俯拾皆是。所有的恆星，包括太陽在內，都是等離子體，大氣層的最外層也是，甚至在螢光管中實現了等離子體的應用。由於太陽、閃電和螢光管都能輻射光線，用等離子體製造的光劍就算能發光也不足為奇。當游離的電子再度回歸原子核軌道的時候，等離子體就會射出光線。在大多數等離子體中，電子的逃逸和回歸交替發生、循環往復。如果在兩個電極之間放置一團等離子體，就會產生發光的電流，這就是螢光管的工作原理。光線的顏色取決於等離子體的構成及溫度。
等離子體發生器。這還只是巨大機器的一部分，恐怕還是沒辦法拿起來和達斯·維達比試啊……
▏製造光劍會遇到什麼技術問題？
❶
我們無法找到限制其長度的方法。等離子體的形狀需要電磁場限制，可一旦限制失效，等離子體的兩端都會出現洩露。光劍如何能保持有限的長度，這個問題真讓科學家絞盡腦汁。 為了避免等離子體洩露造成盧克手上的肌膚大面積汽化，我們必須創造一個沒有「兩端」的等離子體劍身。科學家們的設想是，將劍身扭轉成一個甜甜圈狀的環路。不過我們只能期待這等造型在下一部系列電影中現身了。
❷
等離子體及其束縛電磁場必須同時存在於一個手電筒大小的纖細圓柱體內。而在同樣的空間裡，我們還需安置強力的能量供應系統、冷卻系統以及穩定的等離子體源。以今天的技術水平，這些光劍所需的配套設置足以塞滿一座大樓。
❸
即便我們能獲得足夠的等離子體，也能在劍柄上附加超強力的磁場，但磁場會快速衰減，等離子體最終還是會從劍柄上流失出去。洩露還會繼續，甚至愈演愈烈。達斯·摩爾的兩把雙手劍都有正常光劍的長短，因此這個問題會讓他困擾兩次。
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以上只簡略摘取了「星球環境」和「武器」兩章的內容，《<星球大戰>裡的科學》還從「外星人」「機器人」和「原力」三個方面探究了這部太空歌劇裡蘊含的原理。「進化論」「曲率驅動」「人工智慧」「意念移物」——從此以後，這些都不再是科幻作品裡陌生的名詞。
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文=Gomou | 編輯=姜小瑁
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