
我们都知道《星球大战》里的炫目科技只在电影中存在。然而,有些科学家和工程师并不妥协于这点,他们设法将现实中的科技用星战里的概念打造成实物。
光剑

星战中最精彩的情节往往是绝地武士掏出光剑对打的场景,但每个人都知道用光去做一把剑是不科学的。光子并不能在半空中停止或者与其他物质接触并制造出新的物体。
正常情况下是这样的,来自MIT和哈佛的研究员发现了一种让光表现出光剑效果的方法,并取名叫做“光子物质”(photonic matter)。其背后的科学原理相当复杂,简单来说,光子没有质量,所以它不能像离子和质子一样互相接触。除非你在极冷的铷气中发射它们。
当一个光子接触到铷气体时,它会减速,双方能量并且会从铷原子上反弹。如果这时有另外一个光子射进来,它会释放更多的能量到环境中,将之前的原子在气体中“推行”,所以看上去它们就好比有质量一样在互相接触。
光子物质并不仅仅是一项酷炫的科学实验——它具有实际应用领域。由于光在这样的条件下表现得想分子,它就可以被塑造成科学家们想要的形状。Mikhail Lukin研究员提出制造一个纯光构成的晶体,当你可以造出这种晶体时,“用光做成的剑”也不远了。为未来的绝地武士战斗最好准备吧!
飞船上的镭射*器武**

星战里另一个吸引人的场景则是太空战争,太空飞船互相发射镭射光和太空鱼雷,场面恢弘震撼。美国海军已将镭射*器武**装入他们的舰艇内。
美国海军经过多年测试,将这个酷炫的*器武**描述成“镭射*器武**系统”(LaWS)。目前为止,该系统仅针对点规模的防御系统打造。LaWS可以*击狙**拦截敌军的反舰导弹以及飞行机器人,用雷蛇光束对其外部进行加热直到目标爆炸。LaWS同样可以让那些违反海洋定律的小型船只失效。2014年在中东的武装对抗中,LaWS已被运用到实战中过了。
空军也已测试过发射隐形的镭射光束摧毁小型的飞行物体——目前为止还是这样。不过在不久的将来,或许我们真能够看到具有极大破坏力的车载以及舰载镭射*器武**问世。
和C3PO一样的超级翻译机器

人类语言之间的翻译已经够难了,要翻译外星语更是难上加难。这才有了星战中像C3PO这样的机器人存在的必要性。总得让每个成员都能以某种方式互相沟通——不然一个*底卧**的雷雅公主如何跟赫特族的贾巴打交道呢?
先不管跨星际的外交,有一个C3PO适用于地球的版本就已经非常好了。目前已有多个国家的技术公司在研发这个项目,目标能够达到国际间文化上的交流。这个问题的核心是神经网络。一个全球通用的翻译机器需要有类似人脑的网络系统来解码一门语言并翻译成另一门。来自美国的,深度学习最顶尖的Geoffrey Hinton研究院相信,以目前对人工智能的研究进度来看,这样的机器离实际被造出已经不远了。
美国有家实验室表明他们已经找到了不用人工智能的解决方法。他们造出了“飞行员无线耳塞”(Pilot Earbuds),一个在手机上翻译语言的系统。当两方都佩戴该耳机时,一个蓝牙界面会在他们之间运行并直接将对方的语言音译给自己。这样的技术已经离C-3PO更近了一步。
电磁脉冲驱动

星战里面的飞行器并不依赖于我们现实里用的这些大火箭来驱动。他们用电磁脉冲或者其他另类的助推器作为主要动力。我们想要和星战里一样,就必须找到一种轻便而强大的发动机,并且不需要大量的能量罐头来运作。英国的科学家Roger Shawyer对此有自己的想法。他给自己的设备取名为EmDrive,它会改变目前的星际旅行。
EmDrive背后的物理学原理很复杂,简单来说,它通过内部反弹微波粒子将电能转化成动能。奇怪的一点是,EmDrive生产动能的过程中无需排放任何气体或者废弃物质。它是无化学反应的,这就好比一架尾部既没有火焰也没有任何热量的喷气式飞机。这看似EmDrive违反了物理定律,但Shawyer说它排放的能量是以辐射压力(radiation pressure)的形式向四周散播的。
如果EmDrive能被广泛应用到现实中,它就能完全改变我们在太空飞行的模式。一趟火星之旅只需要70天。NASA也觉得这套可行,一个研究小组已经针对EmDrive做出了相关验证并标明其背后的科学根据非常靠谱,现在差的就是太空测试了。我国在这方面的科技其实已经与NASA持平甚至领先,与EmDrive同原理的卫星已经参与计划在这几年内发射了。具体消息小编并不清楚,不知道有没有网友对这方面有了解的?
机器人

星战中的人工智能比现实中的AI要高级很多。目前尖端的研究人员并不妥协于这种差距,他们正快马加鞭地尝试造出星战中的机器人。
其中一个例子就是NASA正在研发像R2-D2这样的太空机器人。初步的理念是这种机器人能够在空间站工作,为宇航员减轻负担——NASA已经将类人的机器人Robonaut 2送去了空间站测试它的实用性。尽管它的外观是仿人体的,但它的工作还是星战里R2的——运输和维修。
星战里其他种类的机器人在现实中也有类似的应用。新型的医用助手机器人帮助理疗师递手术工具时的精准度要比任何人工助手都高。还有其他的类似例子比如无人交通工具慢慢也被越来越多地研发出来。我们的世界正慢慢地趋向科幻片里描述的那样,当然我们希望未来的机器人是像星战里那样,而不是《银河战星》或者《终结者》里面那样。
卢克的假肢

在《星战:帝国的反击》中,主人公卢克失去了右臂,取而代之的是一条金属质感的假肢。在80年代,卢克的假肢红极一时,带有充足的活动能力以及神经传导功能让他能够握着光剑继续战斗。美国国防部高级研究计划局(DARPA)的科学家们估计受到了启发,最近揭示了一种恰似卢克假肢的机器。
现在的假肢最大的问题就是它不能与大脑进行内部沟通。它有用——但始终是“死”的——塑料和金属的组合体而已。DARPA使用假肢内的微型电子传感线连入断肢处的肌肉以达到模仿神经纤维的效果。它的作用机制其实跟真实的手臂几乎毫无区别。
更疯狂的是这些电子传感纤维传输神经信息这点。拥有对假肢的操控很好,但如果没有触摸感,假肢主人只能靠眼睛看假肢的行为。DARPA的假肢可以让他们感受到一部分的触觉,这对于在包里找东西,在黑暗的环境下使用假肢都是非常有帮助的。
超光速旅行

如果我们要像星战里那样生活,人类必须找出超光速旅行的方法。不然在这个浩瀚宇宙中什么都是空谈——一次跨星际的旅行得上百年起步,而移民更是要相隔数代之遥。问题是:“超光速”这本身就是个不符合物理定律的概念。然而,其实有一条捷径可以绕过这个坎——阿酷比亚里曲率驱动力(Alcubierre Warp Drive),我们就简称它为AWD吧。
一个物体在太空中是无法超光速运动的,但爱因斯坦爷爷的相对论告诉我们,空间本身是可以超光速的——通过扭曲空间网。这个概念很微妙,但AWD恰好利用了这一点。简单来说,它所做的是将飞船以某种方式塞入一团能量泡中,然后利用“负能量密度”缩小飞船轨道前方的空间网并同时扩张轨道后方的空间网。这时候,飞船本身相对于整个轨道以及外在环境来说就是在超光速运动,但在这个能量泡内,它并没有超光速。
AWD目前只是广义相对论中的一个概念,还有很多实际问题没有解决。制造如此能量泡所需要的能量远远超过当下的人类科技水平。它同样需要负能量密度才能运行——一种只在微观量子力学中探测到的奇异能量形式。尽管我们尚未实现超光速旅行,但我们已经找到了原理,所以起码算知道如何比光跑得快了!
最后
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