「《星際迷航》這類科幻作品在娛樂大眾的同時,也被賦予了另一個嚴肅的使命——開拓人類的想像力……其實科幻作品和科學發展之間是相互影響、相互作用的。科學家有時會借鑑科幻作品中的一些設定,並把它們運用到真實的科學理論當中;有時則會發現一些比科幻作品還要奇幻的科學理論。」
——史蒂芬·霍金
就如霍金對《星際迷航》的肯定,這個作品在科幻界可是教科書級的存在。今天就隨果殼了解一下其中一些有趣的物理知識。
翹曲飛行
「圖為翹曲飛行的企業號」
翹曲飛行(Warp Drive)是《星際迷航》裡太空船進行超空間旅行的技術手段。一艘星艦在曲速狀態下可以實現超光速飛行。那何為翹曲飛行?
翹曲飛行(Warp Drive),也叫做「埃爾庫比飛行」,是愛因斯坦通過他的廣義相對論推斷出來的,解釋說是通過時空的塌陷來完成的,雖然人類還未能掌握用它來實現星際旅行,但是它存在的依據就是:至今為止,它並未違背任何有關太空的科學理論解釋說,它就像自動扶梯一樣,自己並不動,而周圍的一切卻在以一種速度勻速相對於你向後運動。
量子傳送
「圖為星際迷航傳送機」
量子傳送通過專用裝置將物體分解成量子,再利用量子遠距效應把原形量子的性質傳送出去,到達目的地之後再把這些量子合成物體。量子信息與傳統信息不同,它不可計量。其擁有更大的信息存儲能力,而且無法被截獲。因此使用量子信息傳遞將非常安全。量子傳送利用量子糾纏技術,需要傳輸的量子態如同科幻小說中描繪的「超時空穿越」,在一個地方神秘消失,不需要任何載體的攜帶,又在另一個地方瞬間神秘出現。需要注意的是,這並不是瞬間完成的。
在《星際旅行》中,傳送器在最初是為了減少因拍攝太空船登陸場景而設定的;它能將人體或物質分解為量子,並將量子傳送到終點後重新組合。