果壳周刊 |《星际迷航》中有趣的物理现象

果壳中的物理 2018-07-10 17:45:29

“《星际迷航》这类科幻作品在娱乐大众的同时,也被赋予了另一个严肃的使命——开拓人类的想象力……其实科幻作品和科学发展之间是相互影响、相互作用的。科学家有时会借鉴科幻作品中的一些设定,并把它们运用到真实的科学理论当中;有时则会发现一些比科幻作品还要奇幻的科学理论。”      

                                                    ——史蒂芬·霍金    

就如霍金对《星际迷航》的肯定,这个作品在科幻界可是教科书级的存在。今天就随果壳了解一下其中一些有趣的物理知识。


翘曲飞行



“图为翘曲飞行的企业号”

翘曲飞行(Warp Drive)是《星际迷航》里太空船进行超空间旅行的技术手段。一艘星舰在曲速状态下可以实现超光速飞行。那何为翘曲飞行?

翘曲飞行(Warp Drive),也叫做“埃尔库比飞行”,是爱因斯坦通过他的广义相对论推断出来的,解释说是通过时空的塌陷来完成的,虽然人类还未能掌握用它来实现星际旅行,但是它存在的依据就是:至今为止,它并未违背任何有关太空的科学理论解释说,它就像自动扶梯一样,自己并不动,而周围的一切却在以一种速度匀速相对于你向后运动。


量子传送


“图为星际迷航传送机”

量子传送通过专用装置将物体分解成量子,再利用量子远距效应把原形量子的性质传送出去,到达目的地之后再把这些量子合成物体。量子信息与传统信息不同,它不可计量。其拥有更大的信息存储能力,而且无法被截获。因此使用量子信息传递将非常安全。量子传送利用量子纠缠技术,需要传输的量子态如同科幻小说中描绘的“超时空穿越”,在一个地方神秘消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘出现。需要注意的是,这并不是瞬间完成的。

在《星际旅行》中,传送器在最初是为了减少因拍摄太空船登陆场景而设定的;它能将人体或物质分解为量子,并将量子传送到终点后重新组合。

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