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    科幻引擎总动员

    时间:2020-12-08 20:08:38 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站


      人类憧憬宇宙,在科幻的世界中尤其如此。几乎大部分科幻作品都与宇宙有关:在宇宙中冒险,在宇宙中打仗,在宇宙中拯救世界……不过,科幻创作者与开展太空探索的科学家一样,都面临着这样一个问题——宇宙太大了,大得超乎人们的想象,大得常常引发尴尬,比如,对《星球大战》的主角们而言——
      达斯·维德:投降吧,卢克·天行者!你不是我的对手!
      卢克·天行者:哼,地球上的伙伴一定会来救我的!
      达斯·维德:地球距这里有20光年远,以地球人现在的科技到这里来,黄花菜都成化石了。
      卢克·天行者:No……
      建立在现实技术上的科幻引擎
      离子推进器
      早在20世纪初,苏联科学家康斯坦丁就提出了离子推进器的设想。与化学燃料引擎燃烧后喷射气体产生推进力的原理类似,离子推进器通过喷射带电离子来产生推进力,而且无需携带大量燃料。现实中的一些航天器就安装着小型的离子推进器,例如NASA的“曙光号”无人空间探测器、JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)的“隼鸟号”小行星探测器,但它们的离子推进器推力都很小,必须经过很长时间的推进才能达到较快的速度。不过,这并不影响科幻创作者给离子推进器来个“放大变身”,消耗少但推力巨大的大型离子推进器已经成为很多科幻飞船的必备部件!
      科幻度:★
      理论可行性:★★★★★
      现实实现度:★★★
      核动力系统
      虽然人类已经掌握了相当成熟的供大型船舶使用的核动力技术,但在宇宙空间中航行可与在水中航行大大不同,必须找到一种能将原子能安全地转化成推进力的方式才行。有人曾提出利用核弹爆炸产生的冲击波来推动航天器飞行,虽然理论上可行但风险太过巨大;也有人提出利用放射性物质衰变释放出的热量来提供引擎动力,这种更“温和”的方法则受到科幻家的青睐,《星球大战》系列中的很多飞船就被设定为核动力系统。
      科幻度:★☆
      理论可行性:★★★★★
      现实实现度:★
      太阳帆
      令人惊讶的是,太阳帆(也叫光帆)的想法竟然是17世纪的德国天文学家开普勒提出的!与风帆借用风力的原理类似,太阳帆从太阳光中获得能量来带动飞船航行,且不需要消耗任何燃料。现实中的太阳帆技术已在实验室中获得成功,但仍面临着难以大型化的限制,不过对科幻创作者来说这根本就不是什么问题,将飞船设定成挂着巨大太阳帆的样子,想想就觉得很酷!如同回到当年的大航海时代!
      科幻度:★★
      理论可行性:★★★★★
      现实实现度:★☆
      上述那些建立在现实技术上的科幻引擎通常出现在科技水平与现实世界差别不是太大的科幻作品中,主要干些登陆月球、火星救援或者引爆即将撞上地球的小行星之类的任务。如果要和外星人作战,或者造访数光年以外的星系,甚至穿越到其他平行宇宙的维度,就得靠真正的“黑科技”——FTL系列的引擎了(Faster_Than_Light,即超光速)。
      真“黑科技”的科幻引擎
      曲速引擎
      一说超光速,科幻迷肯定会想到最经典的FTL引擎——曲速引擎。它经常出现在各种科幻作品中,特别是在《星际迷航》系列中,曲速引擎是各星球文明接触的技术基础。
      曲速引擎的设定原理来自名为“阿库别瑞度规”的时空数学模型(因此也叫阿库别瑞引擎)。装备这种引擎的宇宙飞船能以快于光速几个数量级的速度航行,并在飞船周围创造出正常时空的人工“气泡”,从而避免时间膨胀造成的相对论性的问题。不过,与其他FTL引擎不同的是,曲速引擎不允许物体在两点间进行瞬时移动,必须经过连接出发点与终点的“路径”才能到达目的地。这样的行动方式更符合人们的一般逻辑,所以曲速引擎是一款非常适合超光速旅行入门者的引擎!
      科幻度:★★★★★
      理论可行性:★☆
      现实实现度:未知
      超空间引擎
      科幻电影中经常出现这样的镜头:巨大的宇宙飞船进入一个由扭曲的光线所组成的空间门,眨眼间又从另一个极远的空间门出来。这种“进门出门”的移动方式就是超空间引擎最直观的展现。
      有别于正常的空间位移,超空间引擎通过制造强大的能量场(比如磁场、引力场等)以打开或者连通其他维度的空间,在其他维度空间中“抄近路”后再回到原来的宇宙空间,从而在极短的时间内走完在原来空间中极长的路程。这种技术非常适合大规模的舰队移动,在电影《星球大战》系列里,银河共和国就被设定成利用超空间引擎技术来实现不同星系文明间的星际贸易。
      科幻度:★★★★★★★
      理论可行性:★
      现实实现度:未知
      跃迁引擎
      这里的“跃迁”是量子物理学中的一个术语,指原子中的电子,在吸收能量时从较低能级“跳”到较高能级,或者释放能量时从较高能级“跳”到较低能级的过程。与传统印象中的“跳来跳去”不同,电子跃迁的过程是不连续的,即不存在电子处于两个能级之间的状态,简单地说,就是电子从一个位置瞬间移动到另一个位置,并不经过两位置间的路径。
      科幻作品中将这一发生在微观世界的现象引入宏观的宇宙航行,让飞船在宇宙空间中发生跃迁,比如从地球附近瞬间移动到比邻星b(距离4.22光年)。与前两个引擎相比,跃迁引擎不仅不经过路经,甚至连异空间的“近路”也省略掉,直接到达目的地,可谓是目前科幻作品中最方便的引擎技术!
      科幻度:★★★★★★★★★
      理论可行性:☆
      现实实现度:未知
      无限不可能引擎
      比起前面虽然科幻但还算有理的引擎,“无限不可能引擎”从名字就能感受到它的不可思议,可谓是黑科技中的黑科技!它出现在著名科幻小说《银河系漫游指南》中,是飞船黄金之心号的动力系统。其原理基于量子力学中的一个特殊理论:次原子粒子(指比原子还小的粒子,如电子、中子、质子等)通常都会出现在特定的位置,比如电子在原子核的附近,但也有无限小的概率会远离特定的位置,出现在原本“不可能”出现的位置。于是,用这种“鬼扯”理论制造的引擎就像是抽奖一样,根本无法得知自己会到达哪里,它既可以把人随机送到几米外的走廊,也可能随机送到几万光年外的不知名星球,而你真正想去的地方恐怕是“无限不可能”了!
      科幻度:★★★★★★★★★★
      理论可行性:无限不可能
      现实实现度:无限不可能
      看到这里,你是不是有点失望,怎么没有一个“黑科技”引擎是真正搞出来的啊?哈哈,正因为这样才叫“科幻”嘛!140多年前,儒勒·凡尔纳发表《海底两万里》时,人们觉得靠电力驱动的潜水艇是科幻,如今你还会这样想吗?总有一天,那些现在被人们认为是科幻的“黑科技”引擎,会装配到宇宙飞船上,帮助人类真正进入宇宙的时代!

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