《星際迷航》科普力 超愛因斯坦？

資深星際粉謝耳朵。圖中手勢為《星際迷航》中瓦肯族的經典問候手勢。此圖為作者提供

城市很喧嘩，生活很忙碌，天空卻總是很寧靜。

在你夜晚回家的路上，抬頭看看天空中的月亮，你會想到什麼？張九齡在1000多年前和你看到的是同一個月亮，他寫下了「海上生明月，天涯共此時」的千古名句；而此時的你是否也會有些思念，心裡想著遠方的戀人或是愛人，哼上一句「月亮代表我的心」呢？

是的，說起月亮，人們都會有一種穿越古今，橫跨地域情感交流的感覺。同樣的，提起時間和空間，也總覺得它們充滿哲學和科幻的味道，就像我們每個人在仰望天空時，都會感受到自己的渺小。從柏拉圖到牛頓再到愛因斯坦，雖然物理學概念理論已經天翻地覆，但支撐物理學的因果律巋然不動。超光速旅行仍然是人類對暢遊宇宙最美好的一個夢，在這個夢裡，《星際迷航》已經率先超越了愛因斯坦。

1964年，《星際迷航》（Star Trek）的創作者 Gene Roddenberry 第一次勾畫關於探索外太空的電視劇時，他肯定沒有料到一場跨越科幻與現實的旅程即將啟航。那時的世界與現在截然不同。電話是由專業技術人員安裝在牆上的設備；電腦是只有政府才擁有的龐然大物；電視機是充斥著雪花點的笨重盒子；錄像帶離大規模生產還相當遙遠；而互聯網在30年後才初現曙光。但對於柯克船長和他的星際夥伴們而言，探索最後邊疆的冒險卻是對未來最大膽的預言：語音控制的設備、傳送站，以及從生命維持系統到長距離感測器等設備中無處不在的電腦，都遠超當時的科技水平。迄今為止，它龐大的影視體系編織了偉大的世界觀、歷史觀、空間觀和科技觀網路。它對科學術語的迷戀和科技感的營造到了偏執的地步，還涉及物理、醫學、天體、生物等多項科技領域。

現在，就讓我們來看看，《星際迷航》中出現的那些設定離我們有多遠，又有哪些已經得到了實現。

曲速穿越

曲速穿越是指一種超光速穿行的技術。它通過產生翹曲領域形成一個亞空間氣泡包圍住飛船，扭曲時空使飛船超越光速。本質上是通過「四維空間」模型，通過扭曲空間來規避相對論中的光速限制。

簡單地說，我們可以暫時把正常空間想像成一個球體的地表，亞空間則是球體內部。在地表上從北京飛到上海，肯定不如先進入北京的地下然後到達上海的地下，再從上海的地表穿出更快（由於從地表進入地下是通過強磁場進行的躍遷，所以時間在此忽略不計）。

在《星際迷航》的世界觀里，曲速被分為一到十級，一級為光速，十級為無限倍光速，只是一個理論值。曲速穿越也是銀河系最常見的星際旅行方式，星際探險、國際貿易和戰爭都依賴於這一技術。

當然，你我都很清楚，在電影之外我們的有生之年中，曲速穿越還只是一個理想。

傳送裝置

《星際迷航》中的「傳送」彷彿「瞬間轉移」，能夠將人或物體瞬間從A點傳到一定距離範圍內的B點，且精度非常高，哪怕中間要越過無數障礙物。這在現實世界中當然不可能，即使你能將一個人先粉碎到原子和分子狀態，再將這些粒子傳送到另一地進行重構，也無法保證一陣狂風吹來或者重力擾動不會影響這些粒子的重構。

不過，少量的原子和光子傳輸已經成為現實。這項技術主要應用在量子計算機的發展中，以便用極短的時間解決極其複雜的數學問題。同時，在量子通信的應用中也得到了初步的發展。

三錄儀

三錄儀是一種手持科學分析儀器，它可以實現數據感測、醫療分析、錄音、掃描地形、入侵指定的操作系統……在《星際迷航》中，這項黑科技幾乎是萬能的存在。作為企業號的醫官，「老骨頭」總是喜歡用醫用三錄儀在柯克船長和史波克身上掃來掃去，以監測他們的健康狀況。

和《星際迷航》里很多科幻設定不一樣的是，三錄儀在現實生活中確有生產。1996年，加拿大的Vital科技公司生產了名為TR－107 Mark 1的掃描儀，並在1997年投入商用之前就賣出了1萬台。當然它沒有電影里那麼神，只能檢測電磁輻射、溫度和氣壓幾個簡單的參數。

時至今日，具有特定功能的檢測儀器已經應用在我們生活的方方面面。隨著科技水平的發展和人們對自身健康重視程度的日益提高，再加上智能設備、雲計算技術的不斷成熟，更加便攜化、多功能的檢測設備也將很快出現，並成為未來我們家庭生活的必需品。

星際迷航已經成為一種流行文化，激勵了一代人的成長。它代表著一種勇於探索、挑戰未知的進取精神。觀看《星際迷航》，既是一次科幻之旅的啟航，也是一場頭腦風暴的啟迪。也許《星際迷航》中還有許多設想真的只是 Treknobabble（星際式胡扯），但想像力同樣需要有前往人類前所未至邊界的勇氣。當劇中手持設備和更自然的人機交互方式的設想已經成為我們生活密不可分的一部分時，我們完全有理由相信全息甲板 Holodeck和複製機 Replicator也會在不久的將來由全息攝影、增強現實和 3D 列印等技術來實現。

人類的美好之處就在於，我們有夢，並且會為了實現夢想而努力。所以在下一次不經意間抬頭仰望星空時，請將視線在天空深處多停留幾秒，因為也許另一個維度的我們，正和我們一起，遙望著同一個月亮。

（作者郭揚武為中國科學院大學2015級碩士生）

[責任編輯:趙清建]

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