《星际迷航》科普力 超爱因斯坦？

　　资深星际粉谢耳朵。图中手势为《星际迷航》中瓦肯族的经典问候手势。此图为作者提供

　　电影《星际迷航》剧照海报。视觉中国供图

　　城市很喧哗，生活很忙碌，天空却总是很宁静。

　　在你夜晚回家的路上，抬头看看天空中的月亮，你会想到什么？张九龄在1000多年前和你看到的是同一个月亮，他写下了“海上生明月，天涯共此时”的千古名句；而此时的你是否也会有些思念，心里想着远方的恋人或是爱人，哼上一句“月亮代表我的心”呢？

　　是的，说起月亮，人们都会有一种穿越古今，横跨地域情感交流的感觉。同样的，提起时间和空间，也总觉得它们充满哲学和科幻的味道，就像我们每个人在仰望天空时，都会感受到自己的渺小。从柏拉图到牛顿再到爱因斯坦，虽然物理学概念理论已经天翻地覆，但支撑物理学的因果律岿然不动。超光速旅行仍然是人类对畅游宇宙最美好的一个梦，在这个梦里，《星际迷航》已经率先超越了爱因斯坦。

　　1964年，《星际迷航》（Star Trek）的创作者 Gene Roddenberry 第一次勾画关于探索外太空的电视剧时，他肯定没有料到一场跨越科幻与现实的旅程即将启航。那时的世界与现在截然不同。电话是由专业技术人员安装在墙上的设备；电脑是只有政府才拥有的庞然大物；电视机是充斥着雪花点的笨重盒子；录像带离大规模生产还相当遥远；而互联网在30年后才初现曙光。但对于柯克船长和他的星际伙伴们而言，探索最后边疆的冒险却是对未来最大胆的预言：语音控制的设备、传送站，以及从生命维持系统到长距离传感器等设备中无处不在的电脑，都远超当时的科技水平。迄今为止，它庞大的影视体系编织了伟大的世界观、历史观、空间观和科技观网络。它对科学术语的迷恋和科技感的营造到了偏执的地步，还涉及物理、医学、天体、生物等多项科技领域。

　　现在，就让我们来看看，《星际迷航》中出现的那些设定离我们有多远，又有哪些已经得到了实现。

　　曲速穿越

　　曲速穿越是指一种超光速穿行的技术。它通过产生翘曲领域形成一个亚空间气泡包围住飞船，扭曲时空使飞船超越光速。本质上是通过“四维空间”模型，通过扭曲空间来规避相对论中的光速限制。

　　简单地说，我们可以暂时把正常空间想象成一个球体的地表，亚空间则是球体内部。在地表上从北京飞到上海，肯定不如先进入北京的地下然后到达上海的地下，再从上海的地表穿出更快（由于从地表进入地下是通过强磁场进行的跃迁，所以时间在此忽略不计）。

　　在《星际迷航》的世界观里，曲速被分为一到十级，一级为光速，十级为无限倍光速，只是一个理论值。曲速穿越也是银河系最常见的星际旅行方式，星际探险、国际贸易和战争都依赖于这一技术。

　　当然，你我都很清楚，在电影之外我们的有生之年中，曲速穿越还只是一个理想。

　　传送装置

　　《星际迷航》中的“传送”仿佛“瞬间转移”，能够将人或物体瞬间从A点传到一定距离范围内的B点，且精度非常高，哪怕中间要越过无数障碍物。这在现实世界中当然不可能，即使你能将一个人先粉碎到原子和分子状态，再将这些粒子传送到另一地进行重构，也无法保证一阵狂风吹来或者重力扰动不会影响这些粒子的重构。

　　不过，少量的原子和光子传输已经成为现实。这项技术主要应用在量子计算机的发展中，以便用极短的时间解决极其复杂的数学问题。同时，在量子通信的应用中也得到了初步的发展。

　　三录仪

　　三录仪是一种手持科学分析仪器，它可以实现数据传感、医疗分析、录音、扫描地形、入侵指定的操作系统……在《星际迷航》中，这项黑科技几乎是万能的存在。作为企业号的医官，“老骨头”总是喜欢用医用三录仪在柯克船长和史波克身上扫来扫去，以监测他们的健康状况。

　　和《星际迷航》里很多科幻设定不一样的是，三录仪在现实生活中确有生产。1996年，加拿大的Vital科技公司生产了名为TR－107 Mark 1的扫描仪，并在1997年投入商用之前就卖出了1万台。当然它没有电影里那么神，只能检测电磁辐射、温度和气压几个简单的参数。

　　时至今日，具有特定功能的检测仪器已经应用在我们生活的方方面面。随着科技水平的发展和人们对自身健康重视程度的日益提高，再加上智能设备、云计算技术的不断成熟，更加便携化、多功能的检测设备也将很快出现，并成为未来我们家庭生活的必需品。

　　星际迷航已经成为一种流行文化，激励了一代人的成长。它代表着一种勇于探索、挑战未知的进取精神。观看《星际迷航》，既是一次科幻之旅的启航，也是一场头脑风暴的启迪。也许《星际迷航》中还有许多设想真的只是 Treknobabble（星际式胡扯），但想象力同样需要有前往人类前所未至边界的勇气。当剧中手持设备和更自然的人机交互方式的设想已经成为我们生活密不可分的一部分时，我们完全有理由相信全息甲板 Holodeck和复制机 Replicator也会在不久的将来由全息摄影、增强现实和 3D 打印等技术来实现。

　　人类的美好之处就在于，我们有梦，并且会为了实现梦想而努力。所以在下一次不经意间抬头仰望星空时，请将视线在天空深处多停留几秒，因为也许另一个维度的我们，正和我们一起，遥望着同一个月亮。

　　（作者为中国科学院大学2015级硕士生）