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哪些“星戰(zhàn)”技術(shù)會變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

時(shí)間：2016-01-11 12:03:53 來源：網(wǎng)易科技作者：科技大爆炸

1977年，星戰(zhàn)開篇。它所營造的太空場景和各類炫酷技術(shù)令人驚嘆。身為星戰(zhàn)迷的英國科學(xué)傳播者馬克·布雷克說，《星球大戰(zhàn)》給他的最重要啟示，就是“人類的未來在太空”。那么，“星戰(zhàn)”技術(shù)中有哪些會變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，又有哪些只是沒有科學(xué)依據(jù)的幻想呢？隨著該系列的最新力作《星球大戰(zhàn)：原力覺醒》在全球上映，美國趣味科學(xué)網(wǎng)近日對此進(jìn)行了盤點(diǎn)。

系外行星

《星球大戰(zhàn)》的故事背景設(shè)置在太空，行星之間通過一個(gè)星際貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)相連。但事實(shí)上，直至1995年——距1977年第一部星戰(zhàn)電影上映近20年后，第一顆太陽系外行星才被探測到。

目前人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了2000多顆系外行星。2011年，美國國家航空航天局（NASA）的開普勒太空望遠(yuǎn)鏡首次觀測到圍繞兩顆恒星運(yùn)行的行星，就像影片里虛構(gòu)的盧克·天行者的故鄉(xiāng)塔圖因星球一樣，但這顆名為開普勒－16b的氣體巨行星并不適宜居住。不過在2012年，該望遠(yuǎn)鏡又發(fā)現(xiàn)了兩顆雙星系統(tǒng)系外行星，非常接近所謂的宜居帶（一顆恒星周圍的一定距離范圍，在這一范圍內(nèi)水可以液態(tài)形式存在于行星地表）。

多維空間

在電影中，漢·索羅的千年隼號飛船能在相隔數(shù)光年之遠(yuǎn)的星系間穿行，依靠的是“超光速”推進(jìn)系統(tǒng)，它能讓星際旅行者進(jìn)入“多維空間”，實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿越。雖然電影并沒有詳細(xì)描述其中的科學(xué)原理，但得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校高等研究院的物理學(xué)家埃里克·戴維斯說，多維空間和超光速旅行的概念是有科學(xué)基礎(chǔ)的。

雖然光速不可超越，但根據(jù)愛因斯坦提出的時(shí)空彎曲概念，空間可以被扭曲，從而使兩點(diǎn)之間的距離縮短。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法之一是利用曲速引擎，讓飛船前方的空間收縮，后方的空間擴(kuò)張。另一個(gè)方法是創(chuàng)建一個(gè)蟲洞，在相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)地點(diǎn)之間打通一條捷徑。戴維斯說，扭曲時(shí)空需要具有所謂“負(fù)能量”的奇異物質(zhì)，“負(fù)能量”現(xiàn)象已在實(shí)驗(yàn)室中通過卡西米爾效應(yīng)（真空中兩片平行的平坦金屬板會相互吸引）得到了證實(shí)。

去年早些時(shí)候，NASA約翰遜航天中心Eagleworks實(shí)驗(yàn)室聲稱已經(jīng)制造出了曲速引擎，貌似能在真空中創(chuàng)造空間扭曲。但令科幻迷感到遺憾的是，該實(shí)驗(yàn)室這項(xiàng)未發(fā)表的研究結(jié)果遭到了質(zhì)疑。就連熱衷于研究超光速旅行的戴維斯也認(rèn)為“很奇怪，很可疑”。

“這些仍是猜測性的理論概念，還需開展進(jìn)一步的理論研究，目前也沒有能夠讓其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)設(shè)想。”戴維斯說，“可穿越蟲洞或者曲速引擎這類技術(shù)的發(fā)展可能還需要50年至300年時(shí)間。”

懸浮飛行器

電影中還有一種更加簡單的交通工具——被稱作Speeders（超速者）的懸浮飛行器，很可能就要走入現(xiàn)實(shí)了。一些公司正在努力研制“飛行摩托”。

總部位于加州的創(chuàng)業(yè)公司Aerofex開發(fā)了Aero-X ，一種可以“像摩托車一樣騎行的氣墊船”，能在離地面3米高處以每小時(shí)72公里的速度飛行。而英國馬洛伊航空學(xué)公司的“翱翔車”預(yù)計(jì)能達(dá)到直升機(jī)的飛行高度，速度可超過每小時(shí)274公里。

不論是Aero-X還是“翱翔車”，使用的都是標(biāo)準(zhǔn)汽油。匈牙利國有應(yīng)用研究所灣佐爾坦非營利公司制造的Flike則更為環(huán)保，這個(gè)三軸小型飛行器是由電池供電的。不過，這三種飛行器目前都仍處于設(shè)計(jì)研發(fā)階段。

機(jī)器人

《星球大戰(zhàn)》構(gòu)建的宇宙世界里還有一群讓人無法忽視的存在，那就是機(jī)器人，它們充當(dāng)著仆人、飛行員、技師甚至士兵。而現(xiàn)實(shí)世界中，從自動(dòng)化的軍事無人機(jī)到谷歌的無人駕駛汽車，再到機(jī)器人手術(shù)助手，類似于影片中的機(jī)器人也越來越多。

去年夏天，美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）舉辦了機(jī)器人挑戰(zhàn)賽總決賽。參賽的人形機(jī)器人完成了包括駕駛車輛、開門、上臺階、關(guān)閉閥門等復(fù)雜的任務(wù)。

雖然大多數(shù)機(jī)器人在比賽中均有不俗的表現(xiàn)，但它們只是半自治的，這意味著人類需要在幕后操控。因此，與影片中的機(jī)器人相比，現(xiàn)代機(jī)器人雖在機(jī)械性能上不輸陣，但智商方面還存在硬傷，機(jī)器人雙足行走程序?qū)＜医芾?middot;普拉特作出了如此評價(jià)。由他共同領(lǐng)導(dǎo)的佛羅里達(dá)人類和機(jī)器認(rèn)知研究所團(tuán)隊(duì)在這項(xiàng)總決賽中贏得第二名。

“最難的部分是人工智能。”普拉特說，“我們能使視覺輸入傳感器達(dá)到幾乎和人眼一樣敏感的程度，但很難讓機(jī)器人理解它們在看什么。對人類來說，看到一個(gè)杯子時(shí)就知道杯子是用來盛液體的，這很簡單。而機(jī)器人要做到這一點(diǎn)，除非對其進(jìn)行人工編碼，但目前我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)水平。”

光劍

光劍可以說是《星球大戰(zhàn)》中最具代表性的技術(shù)，但在專家看來，這種炫酷的武器或許也是最離譜的。光子長期以來被認(rèn)為是無質(zhì)量粒子，彼此之間不相互作用，因此影片中利用光劍決斗的場景是不太可能發(fā)生的。

不過，美國哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院2013年的一項(xiàng)研究表明，當(dāng)發(fā)射一對光子并讓它們從一團(tuán)超冷原子云中穿過時(shí)，光子會變成一個(gè)單分子。然而參與研究的哈佛大學(xué)物理教授米哈伊爾·盧金表示，將這種相互作用與光劍做比較并不恰當(dāng)。戴維斯也認(rèn)為，光劍純屬虛構(gòu)，不可能被制造出來，利用低溫設(shè)備從光劍發(fā)射器中發(fā)射出60厘米長的可控量子氣體是不現(xiàn)實(shí)的。

但并不是沒有以光為基礎(chǔ)的武器：與《星球大戰(zhàn)》中爆能槍類似的武器就快要開發(fā)成功了。事實(shí)上，美國海軍已經(jīng)展示了一種艦載激光武器，它能擊落天空中的無人機(jī)、打翻小型船只。去年夏天，美國空軍開始測試另一種激光武器，比海軍的強(qiáng)大5倍，卻小到足以安裝在戰(zhàn)斗機(jī)和裝甲車上。

牽引光束

《星球大戰(zhàn)》中另一個(gè)有趣的技術(shù)就是牽引光束，這是一種無形的能量場，能抓住、捕獲和移動(dòng)對象。最近四五年，科學(xué)家們已經(jīng)研制出了擁有不尋常光強(qiáng)分布的激光器，它能夠吸引和排斥微小顆粒。

2014年，澳大利亞國立大學(xué)的研究人員創(chuàng)下了牽引光束操控物體移動(dòng)的最遠(yuǎn)紀(jì)錄：他們用環(huán)形激光將微小的空心玻璃球在空氣中拖動(dòng)了1.5米，幾乎是以前實(shí)驗(yàn)用光鑷所能實(shí)現(xiàn)的操控距離的100倍。

而就在幾個(gè)月前，英國布里斯托爾大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，聲波也可媲美光波，作為未來的牽引波束的源頭。他們利用一排排微型揚(yáng)聲器定時(shí)發(fā)出聲波，創(chuàng)建了一個(gè)能夠有效抵消重力的低壓區(qū)域，使聚苯乙烯小球漂浮在半空中，然后只用聲波就可以推拉這些小球，讓它們快速轉(zhuǎn)動(dòng)。

全息成像

在影片中，當(dāng)莉亞公主被帝國殲星艦的牽引光束困住面臨死亡威脅時(shí)，沒有比通過全息成像技術(shù)來發(fā)送求救信息更好的辦法了。然而在現(xiàn)實(shí)中，雖然早在幾十年前科學(xué)家就研制出了用于創(chuàng)建3D影像錯(cuò)覺的特殊眼鏡，但卻很難生成類似于電影里的獨(dú)立的全息視頻。

近年來，一個(gè)19世紀(jì)發(fā)明的在舞臺上制造幽靈般幻像的小把戲又重新流行起來，最著名的一次是在2012年的美國加州科切拉音樂節(jié)上，已故說唱歌手圖派克·夏庫爾通過這種方式“復(fù)活”了。舉辦方將一張裸眼看不見的超薄箔片以45度角懸掛在舞臺上，反射來自投影儀的圖像，站在箔片前方的觀眾就能看到3D圖像，從而產(chǎn)生夏庫爾登臺演出的錯(cuò)覺。

但要說與電影里的技術(shù)最接近的，還屬美國和澳大利亞發(fā)明家合創(chuàng)的Voxon公司研制的一款名為Voxiebox “掃面體積顯示器”的產(chǎn)品。3D模型被處理成幾百片水平的“切片”，然后一臺超快投影儀將它們投影到一塊快速上下移動(dòng)的平整銀幕上，人眼從任何角度都可以看到活動(dòng)的3D影像。

原力

貫穿《星球大戰(zhàn)》系列電影的核心概念就是“原力”。它是散布在宇宙空間的神秘能量場，生命體可以產(chǎn)生原力，那些具有天賦的人比如絕地武士經(jīng)過修習(xí)可以控制并使用原力，正義和邪惡雙方之間也正是借助對原力的掌控展開較量的。

去年年初，歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）項(xiàng)目的研究人員宣布，他們發(fā)現(xiàn)了“原力”現(xiàn)象的首個(gè)明確證據(jù)。發(fā)言人甚至打扮成尤達(dá)大師的模樣稱：“這個(gè)結(jié)果令人印象深刻。”然而遺憾的是，這不過是個(gè)精心設(shè)計(jì)的愚人節(jié)惡作劇。

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