未来人类会不会星际旅行指南

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未来人类将驾驶UFO进行星际移民
其实我们地球就是一艘飞船,当年在的时候,因为恒星巨变,导致天狼星人全部移民,我们地球就是其中一个从天狼星移民的种族。
按照现在的速度,如果地球的资源够人类支持一百年,还是有可能进行星际移民的,但是一定要有一位伟大的科学家,类似特斯拉之类的牛人,但我认为这是不可能实现的,人类就像地球的癌细胞一样,不断的掠夺和扩张,地球的重新格式化不远了,也许在我们的有生之年都能看到。也就是说,在未来100年内,我们地球将再次移民外星球。星际移民,天文科学家在宇宙中寻找到适宜人类居住的星球或者在其他星球上创造条件让人类移民居住。
过去研究人员提出早期移民人口数量为几百人,但科学家认为需要重新讨论这个问题,这需要从人类群体遗传学上去考虑,人数太少不能组成基本的繁衍群体,移民的多少也决定了需要多大的宇宙飞船。
据国外媒体报道,如果人类想要移民其他星球,那么就需要一个很大的飞船,俄勒冈州波特兰州立大学人类学家卡梅伦·史密斯估计初期移民人口数量大约在4万人左右,如此庞大的人口数量可使殖民地人口呈现多样化,在遗传统计上具有意义,可解决长时间太空飞行的需要。
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上图为《深空失忆》中的移民飞船
星际移民的可能性:
如果我们能够向整个宇宙扩张,为什么要担心地球上有太多的人?早期欧洲通过将其过剩人口运往新大陆而解决了它的人口问题,为什么我们不能继续这一进程?我们的太空计划已经指出了道路。”这种可能性时常在公众集会上提出,1958年,美国nasa(国家航空航天局)成立后4年,其国会监护人即科学和宇航委员会支持也将太空移民作为“人口爆炸”问题最终的解决办法。
适宜居住的行星有几个?这些星球对于我们这些地球人来说真的是可居住的吗?20世纪初,曾有人认为火星和金星是人类生活的可能之地。但nasa成立后不久发现,环绕太阳的其他行星都不适合我们这种生命生存已是无可辩驳的事实。我们知道,一个在金星表面的人将不得不在足以将铅融化的温度下生活,他呼吸的是二氧化碳含量为96%的空气,在相当于我们的洋面1/2英里以下水压的大气压下劳作。(据推测,金星已经遭受了毁灭性的“温室效应”。)
至于火星,这个科幻小说中的常客,在这颗红色的行星上生活就像住在两倍于珠穆朗玛峰的高度上。火星的空气中仅含有极少量的水分,其大气压力只是地球海平面大气压的1%;无论白天还是夜晚,温度都在华氏0度以下。因此,当谈起天体间的移民时,其实我们考虑的只是恒星间的迁移,移向太阳以外的其他恒星——假设它们有自己的行星。进一步的假设是,在这些假想的行星中,有几个也许像地球一样适宜于生命。
星际移民:一些有关的科学数据
  除太阳以外最近的恒星是半人马座的α星,距离为4.3光年。(“光年”是一种长度单位,而不是时间单位,它是指光在一年中所移动的距离。)从地球到半人马座α星的距离是25万亿英里。
  为了逃离地球,宇宙飞船的速度必须超过每小时25000英里。以25000英里/小时的速度,这艘宇宙飞船要用10亿小时才能到达半人马座α星——运输时间合计达114000年。设计出一种能够成功地自我维持10多万年的自给自足的人类移民队,这种想法是令人可怕的。还需要更快的速度。
即使是光速,到半人马座α星的旅行也要用4年时间,但是我们有充分的物理学理由认为不可能接近这一速度。塞巴斯蒂安·冯·赫尔纳认为光速的3%是我们所能期望得到的最大速度,也就是2200万英里/小时。以这一速度,从地球到半人马座α星要花费140年。旅行需要5代人的时间。也许有人会认为,未来技术的进步能缩短运输时间;但另一方面,如果半人马座α星没有假想中的适于人类生活的行星呢?在这种情况下,我们的五月花号宇宙飞船将不得不再次“起航”,也许再过5代,它的乘客才有望找到新的地球落脚。
  不要以为五月花号宇宙飞船能够像地球一样,通过平常的农业就能够自给自足。阳光只能使飞船上的绿色植物在旅行之初的个把月里生长。远在飞船飞到海王星之前,阳光就不足以进行光合作用了,而人人都知道遥远的恒星是多么的暗淡。在黑暗中,植物要吸入氧气,就像动物时时刻刻所为。所以在远未接近海王星之前,植物就会同人类争夺氧气了。既然半人马座α星是最近的恒星,这就意味着140年旅行的绝大部分时间里将只有星光相伴。毫无疑问,这非常浪漫,但并不非常有营养。需要用飞船上的能源来再生氧气。从什么渠道能使移民队成员获得5代人在黑暗中生活所需要的能源呢?
弗里曼·戴森建议旅行者可以在飞船尾部一个接一个地投下氢弹,利用飞船和爆炸之间的屏障捕获10%的能量。(显然在我们的飞船出发之前,需要解决不少工程上的细节!)移动的移民队需要一种安全的存储和使用能源140年的方法。
  我们的祖先用于支付驶向美洲的历史性的五月花号旅行的积蓄和捐赠,可以表示为用于积累必须资本所需要努力的人年数。戴森认为,在五月花号将清教徒前辈移民带到北美的旅程中,需要一个人用7.5年的劳动来支付一个家庭的旅费。对于19世纪摩门教徒从伊利诺斯州到犹他州的历史性旅行,他计算的费用是每个家庭需要花2.5个人的年收入。对于一个设计最为周到的太空移民队计划,他估计每个家庭的费用是1500人年。如果我们假设每个家庭有四口人,则意味着每个人要用375年的劳动收入来支付太空旅行。
当我们以工作的人年数这一基本术语表示旅行费用时,显然,几乎没有哪位旅客能付得起他的旅费。一个人一生工作50年(从15岁到65岁),结果只是50个人年的工作,并且在其生活的进程中消费了这一数目的大部分。说出他能积累多少并非易事,但肯定不多。因此,宇宙飞船上每一位假想的移民都必须得到留在地球上的一大群人的资助。这一科学事实显然呼唤着政治制度的某种慷慨。
虽然与工作的人年数相比,美元不是基础的尺度,但是粗略地以美元表示旅费我们也会有所收获。考虑一艘核潜艇的情况。这是一部精心制作的机器装置,但显然不如一艘能够进行140年星际旅行的宇宙飞船那么复杂。一艘典型的核潜艇耗资10亿美元,承载140名水手。每个水手的登艇费用是700万美元(我们还忽略了数目可观的运行费用)。如果每一名水手都必须购买其在潜水艇上的位置(就如19世纪的英国绅士不得不在官方机构购买他们的资格一样),一个普通人在老到无法上船之前能赚够一笔支付登艇费的钱吗?一个普通人能够从一份普通工作中一年省下10000美元,这已是很难得的了。以这一乐观的储蓄率,他需要700年才能积累起所需要的登艇费。
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相互连接的独立的舱室结构共同围绕零重力中心旋转。每个舱室都包含有居住区、功能区、公共休闲区。 科学家设想出了一种较小的概念飞船,称为“殖民星际飞船”(Colonized Interstellar Vessel或CIV)。当乘坐这样的星际飞船的时候,上面的生活空间和地球上十分相似。不过,科学家表示,在目前科技条件下,想建造一艘能搭载人类进行星际飞行的飞船仍需要上百年的探索。这种飞船的设计思路是相互连接的一个个独立的舱室结构共同围绕零重力中心旋转,每一个舱室中都包含有功能区、居住区、公共休闲区和开展研究的区域。为使飞船设计具有更大的灵活性,飞船整体是模块化设计。任何一种设计都必须考虑到今后的升级和改造。飞船中的人可以漫步内部的任何区域。建造的方案是,设计5个最初的模块,每一个的跨度达775米,然后组合在一起。这样的一个组合体可以搭载1万多名成员(1万名成员是保证一个健康和多样化社会所需的最少人口)。把飞船设计成一个个相对独立的舱室,还有利于预防和控制疾病流行和爆发和船舱损坏。在这样的环境中,生物节律必须要人工干预。要想设计这样一艘飞船则需要几十年、几个世纪甚至更长的时间,但人类进行星际航行播撒文明火种的愿望是不可阻止的。
美国航空航天局(NASA)和美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在开展一项名为 “百年星舰”的宇宙探索计划,希望在百年内能够让人类冲出,抵达其他遥远的星球。该计划的第一个目标是火星或火星的两个卫星。不过,由于目标遥远和资金所限,这项计划存在致命缺点——— 是一张有去无回的单程票。该计划获得美国前总统比尔·克林顿的支持,并得到DARPA的资助。登陆地点 第一目标是火星或者火星的两个卫星“百年星舰”计划由NASA于2010年提出,旨在未来一百年内,探寻到一个商业模式,开发出成熟的长距离载人宇宙方案。美国航空航天局埃姆斯研究中心主任皮特·沃登介绍,该计划预计花费100亿美元,研究机构向众多富豪发出邀请,希望他们投资这一项目。历经两年,这个项目才获得足够的启动资金。“百年星舰”计划合作单位、美国伊卡洛斯星际组织负责人亚当·克鲁尔说,他们的第一个目标是火星,或是火星的两个卫星。计划的两大挑战是新的推进系统与定居火星的生命维持系统。“我们将致力于打造持续百年太空飞行的星际飞船,以及可行性星际技术,最终全人类将受益。”按照计划,飞船将搭载适合人类长期生活在宇宙的生命维持系统,到达目标星球后,在那里建立一个人类星际殖民地。首任机长 首位黑人女宇航员1992年进入太空的第一位黑人女宇航员梅·杰米森,在今年初被挑选为“百年星舰”计划的首任机长,未来将负责指挥新型星舰飞船飞越太阳系,。杰米森来自美国亚拉巴马州,今年55岁,是2011年美国航空航天局和美国国防部高级研究计划局举办的“百年星舰”计划讨论会上的首席重要人物。她说:“我们的研究计划拥有美国国防部高级研究计划局的大力支持,我们拥有的信心将会使星际飞行梦想成真。”她表示:“我愿意为人类星际探索活动献身。”星舰先驱 50年可到半人马座阿尔法星系“百年星舰”计划可以看作是上世纪70年代英国 “代达罗斯计划”的延续。1973年到1978年,英国行星协会发起的“代达罗斯计划”探讨过进行星际之旅的可能性,并认为从理论上来说,人类利用现有或未来数10年的科技在有生之年进行星际旅行是完全可能的。“代达罗斯计划”的研究人员还设计出了一种星际旅行太空船,根据设计图,它重达5万吨,由核聚变能源驱动,能以12%光速的速度高速飞行。根据这一速度,人类只需花50年左右的时间就可以抵达距太阳系最近的恒星系统———距离地球约有4.22光年的半人马座阿尔法星系。就目前而言,星际旅行的难度超乎想象。如要飞往阿尔法恒星,人类目前最快的飞行器——— 时速超过6万公里的 “旅行者1号”无人外太阳系太空探测器最少也要连续飞行7万年。此外,星际飞船必须能够有效地屏蔽宇宙射线,避免宇航员遭受损害,宇航员DNA分子的健康涉及百年星际旅行中人类后代的体质。亚当·克鲁尔表示,伊卡洛斯星际组织将设计核聚变飞船并进行基础研究,比如飞船动力、存储以及控制系统等,飞船上还需携带机器人,相关自动化、智能化设计和制造技术也都需要突破性进展。美国国防部高级研究计划局技术主管戴维·尼兰德对 “百年星舰”计划信心满满:“如果你在1910年去问爱因斯坦或是马可尼,如何才能让普通人享受全球通讯的便利,他们一定不会想到苹果手机。”旅行特点 耗费一生有去无回在长约50年的时间里一直进行星际旅行,即使一个宇航员20岁时出发,抵达半人马座时也已经70岁高龄。由于目标遥远和资金所限,宇航员几乎不可能返回地球。亚当·克鲁尔说:“星舰机组人员开始星际旅行时,必须明白他们要耗费一生时间才能抵达另一个外星世界。所以星际旅行更像是一项巨大的社会实验,星舰必须像一个可以完全自给自足的小城市。”此外,“星舰”上不仅要提供可以模拟人造重力的旋转舱,还要具有零重力环境下的食品种植系统、可以提供安全的自动驾驶等。由于星际旅行中任何通讯信号都可能要花好几年时间才能传回地球,所以宇航员们必须具有极强的心理素质和心理准备,甚至为了传宗接代,他们应该在星舰上生儿育女,繁衍后代。出发时间 2030年将有4宇航员安家火星埃姆斯研究中心主任皮特·沃登说,预计在2030年,美国将把4名宇航员送上火星。飞行大约需要9个月时间,即使改进火箭技术,也需耗时4个月。美国航空航天局2010年11月开始为“百年星舰”计划招募去火星的志愿宇航员。志愿者将在火星上安家落户,成为人类未来移民外星球的先驱者。华盛顿州立大学天体家德克·舒尔策·马库奇和亚利桑那州立大学天体生物学家保罗·戴维斯在《宇宙学》杂志发表论文,详细描述将4名宇航员送上火星开拓新领地的前景。文章说,单程火星载人太空任务将不会像“阿波罗计划”一样采取阶段性登陆的方式,而是要在火星上建立永久性人类居住地。初期阶段,将从地球给宇航员运送生活补给物资,但希望他们会越来越多地利用火星资源自给自足,最终能在这个红色星球上建造自给型生活基地。人类一直在寻找地球以外的“第二栖息地”。在已知的宇宙空间,火星不仅是最类似地球的星球,也是目前人类有可能抵达的星球之一。火星与地球有着几乎相同的昼夜时长和季节变化。但零度以下的低温和稀薄的大气层都需要进行改造才能适合人类居住。(新良)相关链接飞离地球N个理由在科学家眼里,飞离地球的理由太多了:地球人口不断膨胀;不知道何时太阳系的某颗小行星真的会撞上地球,甚至将海水全部蒸发掉,让人类无法生存。依据美国非政府组织救生艇基金会的一项近期报告,数百位研究人员追踪十几种人类生存危险假设,其中多数危险表明:人类终有一天要离开地球。不过离开原因并不一定是未来可能出现灾难性事件,而主要是人为因素。人类每年消耗的资源早已远超地球的承受能力,世界野生动物基金会评估,2030年人类每年的能源消耗量是地球自然资源的两倍。灾难流行病研究中心则称,近10年旱灾、洪涝灾害是上世纪80年代的3倍、1901年的54倍。气候变化带来许多负面影响:水资源严重匮乏,沿海区域被淹没,大面积饥荒。此外,人类还可能被致命病菌、核战争终结。救生艇基金会警告,日益滥用的高科技技术如同一把双刃剑,在促进全球科学发展的同时也对地球构成巨大威胁。纽约大学化学家罗伯特·夏皮罗主张,一些严重的灾难性事件是不可避免的,必须准备“复制”人类文明,移居到其它星球生活,这不仅是避免人类受到伤害的策略,而且可使人类文化和传统得以继承延续。美国航空航天局负责人迈克尔·格里芬说:“如果人类希望存活数十万年或者数百万年,就必须移居到其它星球上。我们并不知道未来这一天具体是什么时候,但我们相信会有大量的地球人类移居到其它星球!”也有很多科学家认为,人类未来离开地球的原因,或许仅是为了保护地球免遭破坏,地球将变成一个自然避难所,人类可时常光临。
这样的飞船毫无价值——除非当人类面临灭顶之灾、需要保留人类这个物种,才有价值。因为这样的宇航的历程就是一代人、甚至几代人、几十代人的全部人生,这样的宇航是一段历史,而不仅仅是一段岁月,在那么漫长的历史会发生什么且不说,那些人类生命的价值与意义何在?
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美人鱼,是我们从小就听到大的故事,世界上有美人鱼吗?也许我们都不是很清楚,但是听沿海的渔民说:真的有人要活捉过美人鱼的事情
霍金预言指的是著名物理学家史蒂芬·霍金在2011年接受美国著名知识分子视频共享网站BigThink访谈时,称地球将在200年内毁灭
尼古拉特斯拉(Nikola Tesla)是人类历史上最伟大的科学家之一。尼古拉特斯拉曾经与外星人交流。虽然他的名字在一般学校教科书上
大荒十大凶兽是在我国流传了几千年的传说,在我国五千年的文化长河中留下了璀璨的一笔,并且有很多关于对大荒十大凶兽的相关传说
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《星际迷航》真的是一档科学节目呢,还是一大堆满是“呀,奇才”这类毫无意义的幻想?人们能像最初的《星际迷航:原初》及其后续作品中一样,真的做到剧中所出现过的那些事情吗?或是那仅仅是现实中无法存在的高科技幻想?现实世界真能发展成那个有着无穷可能的世界一样吗,让人们乘坐豪华、庞大的星舰跨星系旅行,并以平等的姿态去会见那些迷人的外星物种?1976年,NASA 的第一架航天飞机“企业号”驶出 Palmdale 组装工厂,并接受 NASA 官方与《星际迷航》剧组的联合迎接。图中从左至右为:NASA 局长 James D. Fletcher 博士、“老骨”麦考伊博士的扮演者德福雷斯特·凯利、乔治·竹井(苏鲁先生)、詹姆斯·杜汉(主工程师蒙哥马利·“斯考迪”·斯科特)、妮雪儿·尼柯斯(乌胡拉中尉)、伦纳德·尼莫伊(斯波克)、《星际迷航》缔造者吉恩·罗登贝瑞、众议员 Don Fuqua 以及沃尔特·凯尼格(帕夫·切科夫)。Credits: NASA&该剧最初的制作人吉恩·罗登贝瑞与后来的编剧们从我们已知的科学开始,并用它来填充这一有着各种神奇发明的技术框架,以此来支撑那些我们所喜欢的动作娱乐故事。罗登贝瑞对基本的天文学有所了解。他清楚,如果星舰飞得比光速慢的话,抵达最近的恒星都需要数十载的时间,那对于一部每周只有一小时的剧来说就实在太无聊了。于是他把“曲速引擎”加入剧中——该引擎通过扭曲爱因斯坦所构思出的时空连续体来驱动飞船。使用曲速引擎的飞船可在几小时或几天内就抵达一颗遥远的恒星,这样的故事将会契合人类的经典冒险,而不必再等上一生的时间来讲接下来的故事。罗登贝瑞打算让星系像现实中一样,跟我们相距遥远,进而想象出人类具备了触及他们的力量时的情形。为此,罗登贝瑞和其他编剧设计出了像传送器、医学射线以及全息舱这样的魔法,但把它们设定成科技设备,由未来人类进程中的工程师所打造出来的强力工具。他们展示给我们关于未来可能的愿景,这正是《星际迷航》一直能如此受欢迎的原因之一。剧的编剧并非真正的科学家,有时他们难免会弄错一些科学细节。举例来说,《星际迷航:下一代》中有一集,克洛夏医生与拉福吉先生被迫将他们所处船舱的空气排空,以此来扑灭舱内的火情。医生倒是不忘提醒拉福吉屏好气以在真空中尽可能长地维持住意识,直至舱内空气重新恢复。但正如深水潜水员所熟知的,在如此剧烈地减压期间屏住呼吸所导致的肺部破裂,极有可能杀死任何如此去做的人。肺部是无法承受这么大气压差的,因而只有不屏住呼吸的那些人才有可能存活下来。我还能说出许多类似的其他错误。(因为)我是一个物理学家,我的很多同事都看《星际迷航》。他们中的一些人会去想象某些假设出来的、完全符合科学的科幻剧,并因某些特定剧集中的科学错误或不可能事件而攻击《星际迷航》。这是不公平的。他们观看莎士比亚作品的时候就不曾抱怨,尽管他的喜剧更不可能通过如此严格的相同测试。精确的科学很少能给足构建一部剧所必需的兴奋感及精彩表演。《星际迷航》的剧集大体上都写得相当聪明,且相比其他任何科幻剧都更忠实于科学。《星际迷航》以其先进的科学与工程学,吸引并激励了一代又一代的观众;而它差不多还是唯一正面描写科学家与工程师的剧集,并且是作为榜样来描写的。所以我们还是原谅该剧史诗般的冒险中的极个别疏忽吧。所以,《星际迷航》的哪些细节说明一个对科学有兴趣的人径可乐在其中,而不必非再配上吉他?又有哪些细节恰当地标出了那些挑剔的批评家们?其实,剧中所提到的许多像 Wolf 359 这样的恒星系统都是真实存在的。尽管一般的编剧只会将它们编造出来了事。还有一些双星及太阳耀斑的漂亮的特效图片也是极其精准且极具教育意义的。最棒的精确描述与最糟的科学失误在该剧中都能找出来,这一状况早已是贯穿所有剧集的一个常态。以下所列的是《星际迷航》中的标准细,大体是以科学上不可信度递增的顺序来排的。通讯器如同星际迷航中的通讯器一样,如今的手机早已无处不在了,甚至都泛滥到一种烦人的程度,所有的用户都痴迷于搜集和交换各自的手机锁拍摄出来的照片或视频。想一想初期《星际迷航》中的登陆小组还只能给出口头报告,远不能像今天的人们一样发回照片或视频。舰载计算机今天的电脑能提供电子游戏给我们娱乐,而电影特效赫然更比最初《星际迷航》中的要精彩得多。电脑还能用来从数据库中搜索有关美国的数据,并挖掘数据用以找出罪犯与恐怖分子。而探测器上的移动电脑还可以帮我们探索火星或更远的深空。如今的电脑有能力为我们渲染出粗糙的“全息舱”式虚拟现实,还让我们得以使用对建筑业和制造业都有着重大影响的计算机辅助设计。而超级计算机们还有着针对天气和气候进行建模的先进艺术。因而在400年后的《星际迷航:下一代》的时间设定下,实现《星际迷航》中电脑的功能其实是相当合理的。(但有趣的一点是,《星际迷航》的创作者们并没有预见到互联网的出现,他们依旧专注于那种大型、孤立的计算机。)物质—反物质的生成这是《星际迷航》中最好的科学细节之一。物质与反物质的湮灭反应几乎必定是一艘星舰所能拥有的最为有效的强大能源,它在剧中的描述方式也还算正确——反物质(冻结状态的反氢)是通过磁场来处理的,决不允许通过普通物质去接触,否则就会爆炸!这是多么真实的物理学。只要我们不去理会有关双锂晶体的内容……抱歉,那部分确实是虚构出来的。微观质量的反物质最近已被创造出来,正被大力研究以推动物理知识的进步。但目前还无法生产出大量的反物质用作燃料或发电。冲量引擎这是基于核聚变的火箭引擎。我们尚未发展出这项技术——冲量引擎遥遥领先于我们当前的化学燃料火箭——但它确实属于真实、可行的未来工程技术之列。有些《星际迷航》剧集还提到过离子引擎。最近几十年,俄罗斯、美国、欧洲与日本的航天器已经在用离子推进器了,亦即霍尔效应推进器。这是目前已实用化的火箭技术中最为经济的一种,业已有能力把探测器送到我们太阳系的小行星或彗星上。仿生人机器人领域的一个重要研究机构是美国人工智能协会。在几年前的一次控制论会议上,协会主席被问及他技术领域的终极目标是什么。他的回答是“Data 少校”。创造出《星际迷航》的 Data 将是控制论领域一个历史性的壮举,其能否被做出来一直计算机科学上一个很大的争议。把一台具备自我意识的电脑放进一个人形的躯体内也许是可能的,让他们相信自己能够友好地同我们人类及人类的局限性共同生活或许也是有可能的。尽管这要远远超出我们当前的电脑技术,但也许不是绝无可能的。顺便提一句,Data 的“正电子”大脑电路是源自艾萨克·阿西莫夫为他小说中的机器人所虚构出来的电路。我们的医生可以用正电子来给我们的大脑或其他器官成像,但没有理由相信用正电子来做人工大脑会相当合适。因为正电子是反物质!阿西莫夫博士不过是编造出这个听起来高端的道具来支撑他的小说,他从未预计到人们会实实在在地去使用该术语。如今各种各样的玩具机器人和远程控制机器都已经出现。但人工大脑依旧遥遥无期。因为人类大脑中的思想被编码和传输的具体方式,仍旧只是一些粗浅的理解,正是这一点阻碍了真正的心灵感应技术被开发出来。不过,一些简单的脑机接口命令已能进行传输,使得残疾或瘫痪的人们可通过某些意念来控制假肢或机器。而更为复杂的脑机接口已在开发中。外星生物NASA 的开普勒望远镜以及其他的天文研究项目已经发现了3300多颗行星,另有近2500颗候选目标有待观测确认。正如《星际迷航》的创造者们所相信的,我们银河系中的行星常见的。有明显的迹象表明,银河系中有着很多适合生命存在的星球。尽管搜索仍在继续,但尚未出现得到确认的来自宇宙其他地方的智慧文明的无线电或可见光信号。我们对生物化学的理解有了一定的基础,现在大多数的科学家也都认为其他恒星系统的生命存在也是有可能的。因为地球生态圈的碳基生命中的化学元素在整个宇宙中是很常见的,银河系中向我们这样的生命体也有可能数量众多。我们可以去想象各种各样的智慧生物,有着任意数目的胳膊、腿、眼睛或是触须——也有可能远比我们聪明。似乎像《星际迷航》中那么常见的人形外星种族是值得怀疑的,但我们必定要让该剧在演员们所能演出来的外形上做出一些让步。像斯波克这样半人/半外星人的混合体真能存在吗?看起来是极不可能,但我们的科学家已经用 DNA 重组技术实现了种间杂交。斯波克的存在并非完全超出了生物化学上的现实,但绝对处于这一现实的边缘。传感器与三录仪我们有振动传感器、声纳、雷达、激光测距、各种各样光的波长检测器以及高能粒子探测器,还有比重计。我们还能用磁场或放射探测仪来对固体物品的内部进行简单的三维成像,比如人体。但《星际迷航》中的传感器和三录仪则有着很大的不同,且更多地展现为那些我们所没有的绘图设备。但通过想象力的延伸,三录仪的祖先可能正是我们今天所用的核磁共振成像设备。当检测太空中的遥远物体时,“进取号”的传感器必须使用更为先进(且虚构)的“子空间场”,因为船员们不可能有时间等到信号以光的速度抵达目标再折返回来。剧中并非所有的传感器都是真实可行的。而在地球上,LIGO 天文台已经探测到引力波的存在,使得科学家们得以研究十多亿年前遥远星系碰撞成黑洞的直接观测证据。引力波的证据证实了阿尔伯特·爱因斯坦的重力理论(广义相对论)。这是当前现代技术领域最为厉害的传感器。偏导护盾、牵引光束与人工重力我们知道如何用电磁场来偏转带电物体,而保护宇航员免受宇宙射线辐射的概念也来自于此。这是我们唯一所知的类似于“进取号”的强力护盾的物理方法。我们还能造出有着一定吸引力的大型磁铁,使用正确的电路来控制磁力的强度,我们可以把一些金属类型的物体拖出空间。但通过投射到某物上的光束来把它吸走就纯粹是想象了。人工重力是为“进取号”的船员提供他们所体验的正常重力环境。特别设计的磁场可实现一个类似的、效果要弱一点的功能,但那将严重破坏星舰上的金属设备。尝试搜索一下“悬浮蛙”的工作原理,你就知道这不是一个可行的、安全的重力替代品。我们还没有任何办法来创造出人工重力,生成人工引力子倒还可以考虑,但如何用当前的科技来做出引力子,任何人都毫无头绪。隐身设备粗糙的隐身设备如今已被开发出来了,但它们是由难以携带的超材料层所组成,只能在有限的颜色范围内隐藏微小物体的可见度。(超材料是由具备某种奇异光学特性的微电子阵列构成,不同于玻璃中常见的光学反射或折射。)新型的超材料无疑将提供出新的奇异效果,但它们似乎还是无法提供出全面的隐身能力。子空间通讯数十年前,数学家们在空间的连续性上发现了子空间的概念,科幻作家们就立刻占用这一术语来为它们的星际旅行需求服务,并以此来构思出一种能在空间、时间中迅速抵达其他点或其他“宇宙”的先进技术。这一概念如今也被用于物理学中,用在我们的时空有着11维或更高维度的理论之中——空间的三个维度、时间维度,再加上7个或更多“蜷缩”在亚原子尺度的维度,以便于解释物理学中基本力的秘密。但《星际迷航》中所用的“子空间”则与此无关,仅仅是让信号能像最快的超光速飞船一样传播而编造出来的概念。它只是在剧集设定内便于星际舰队之间传递信息的一个便宜概念,背后不存在什么真正的物理学。相位武器根据《“星际迷航:下一代”技术手册》,相位武器(Phaser)是相位能量整流器(PHASed&Energy&Rectification)的缩写。他们只是视觉上华丽的爆能束而已,没有更详细的物理解释。最初的概念是说,它们是以激光为基础而改进的下一代技术。从这个意义上说,它们不同于激光,它们只是空想出来的道具,起源自先前数十年的科幻作品中一代又一代的爆能武器。今天的军队已经用上相位枪式的眩晕武器,它是用微波来让目标的皮肤产生极端的不适感。而激光武器依旧处于开发阶段,但功能上已有很大改进。治疗射线《星际迷航》的克洛夏医生使用治疗射线来治疗她受伤的病人,他们的皮肤或骨骼接受照射后就能立即痊愈。这只是想象中的24世纪一个魔法般的医学奇迹。今天的外科医生会用激光来灼烧或密封某些组织,或是修复视网膜脱落。一些牙医也会用激光。确实存在一种黏合剂形式的东西,能像胶水一样把人类细胞结合在一块;还有用来暂时性保护伤口的合成皮肤。但身体的自愈速度通常是跟其他方法一样快。另一方面,已有证据表明,弱电流可以加速骨骼的愈合,因而类似于克洛夏医生所用的治疗过程也许到某一天会成为现实——尽管不会是即时痊愈。复制器今天,我们已经知道如何来创造微型芯片的电路,以及在某一表面上用原子探针“画”出纳米尺度的物体。我们还可以把单个或少量原子囚禁在特定的电磁场中进行实验。这是最接近复制器的现实技术。而像复制器一样以某种方式来大规模地生产物品,确实远远超出了当前的物理学。如今复制某些简单的结构是可以实现的,例如多层热打印技术就是靠堆积多层可硬化的液体来制作物品的。这对一杯可口的热伯爵茶来说,还不算是一个接受的替代品。传送器对于如何具体来造出这样一台传送设备,我们真的是毫无头绪。它使用光束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出来——并直接跨越传输过程中的某些物理障碍。所有具形化的原子或分子都能极为精确地重现在正确的位置,并以正确的温度组合在一起,跟被传送者刚从传送器上消失时一模一样。当前的物理学尚未给出关于该传送技术原理的任何线索。亚瑟·克拉克的第三定律说,“在任何一项足够先进的技术和魔法之间,我们无法作出区分。”但我们也无法假定每项神奇的功能都可以通过非常先进的技术来实现。现在,少量原子或光子的传送确实已经实现。该方法的主要用途将是量子计算机的开发,该计算机有着极大的潜力来解决各种复杂的数学问题,速度也会极快。全息舱卡拉克的第三定律也适用于这一点。全息图是那些具备三维结构的图像。我们还无法想象如何在全息图中像组合光子一样来组装实体原子。今天我们仅拥有一些粗糙的虚拟现实环境。有趣的一点在于,在最初的《星际迷航》剧中,虚拟现实是非法的。剧中的虚拟现实是由先进的外星文明& Talosian 所发明的,该社会由于上瘾于他们无尽的幻想而被摧毁。星际联邦则对接触 Talosian 社会的公民施以私刑处罚。但在《星际迷航:下一代》中,全息舱中的虚拟现实却被视为一种重要的娱乐方式,并被安装在每一艘大型星舰上来为船员提供娱乐。宇宙翻译器在《星际旅行》的任意一部原声的电视剧或电影中,观者都很难听到英语外的外星语言。这是因为在剧情设定中,星际联邦广泛使用了宇宙翻译器的缘故。宇宙翻译器可以将所有的已知语言翻译为听者所懂的语言,对其余的未知语言亦可通过对简短几句话的分析而进行转换。星际舰队成员别在胸前的徽章内置有宇宙翻译器。曲速引擎这是星际联邦技术成就上的王冠。不管它在剧情上的作用大小如何,它确实违反了已知的最基本物理定律,这一点无可争论。《“星际迷航:下一代”技术手册》中对隧道场效应的解释所带来的问题比它所解决掉的还多。其中涉及到当今科学所无法解释的巨大能量释放与子空间场。然而,如果排除几乎不可能驳倒爱因斯坦理论的量子物理的革命性发现,曲速引擎就不可能存在。今天的物理学家基本都能很好地理解时空的连续性,而且没有东西能超越光速的理由也极其充分。但这一点并不阻碍像史蒂芬·霍金这样伟大的相对论与量子理论专家来享受《星际迷航》的乐趣。穿越虫洞与时间旅行物理学家约翰·惠勒在研究“爱因斯坦-罗森桥”的数学模型时,创造了“虫洞”这一术语。他指出,这些桥很像虫子钻过苹果后留下的洞。一只蚂蚁从苹果的一端爬到另一端,选择一是绕着苹果弯曲的表面爬上半圈,选择二则是抄苹果上的虫眼这条小路。想象一下在更高纬的空间里,如果我们所处的三维时空就像是苹果皮一样弯曲着的,那么穿越高维空间实体的“虫洞”,必然可以让我们更快地在三维空间中的两个点之间往返。但一个稳定的,可以穿行的虫洞的存在会让人十分困扰,因为这与已知的物理学定律相违背。我们目前没有任何证据表明它(奇异物质)存在。实际上很多人都认为它不可能存在,因为那样的话真空就会不稳定。而对于时间旅行,当前的科学不存在任何相关进展。所以,底线在于:《星际迷航》中的科技是真实科学与虚构科学的有趣组合,其中虚构的科学搜集自大量更早的故事,而编剧们每周所编造出来的东西让每一集都更具新意。真实的科学是为了忠于人类当前最伟大的成就,而虚构的科学则是增强头脑乐趣的娱乐场。《星际迷航》是科幻作品中唯一如此尊重真实科学的智慧之作。这就是为什么它能成为很多像我这样的科学家会定期观看的唯一剧集。
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