论文部分内容阅读
星战系列电影影响巨大，以至于人们都以为那里面的科学幻想都符合科学理论，并会在未来成为现实。但事实上，里面的许多科幻成分貌似很符合科学原理，但实则违背了科学原理。
超空间旅行看不到炫酷的光束
我们的宇宙广阔无垠，人类所能造的最快的火箭飞到离我们最近的恒星，也要数千年的时间；即使光也需要超过4年的时间才能抵达那里。很显然，我们需要一些办法来解决这个问题。如果《星球大战》里的千年隼号飞船要花费1万年才能从塔图因星球飞到奥德兰星球，那么将是多么无趣的事情。
于是，《星球大战》使用了“超空间”。在普通空间里速度的上限是光速，而在超空间里就没有这种限制了，飞船可以使用“超引擎”进入超空间，并超越光速。
这样的超空间在理论上也许有可能存在，不过这里还是有个问题。不管是《星球大战》，还是其他的科幻电影中，飞船在超空间旅行时，周围总是有无数光束闪过，十分炫酷。但是，如果一艘飞船真的可以超空间旅行的话，你并不会看到这样的画面。由于多普勒效应，外面星光的频率都会大幅度增加，最后会跑出可见光的范围，而宇宙微波背景辐射则会变为可见光。此时飞船上的你所能看到的，只不过是一个出现在前方的明亮光团。
太空如此静寂，我们听不到飞船的轰鸣
太空中差不多是真空的，没有介质就没有声音。所以在太空中，我们应该听不到飞船“嗖”地飞过去的声音，也听不到武器开火时的声音以及爆炸声。有人认为，这些声音是飞船的电脑程序创建出来的，为了给宇航员一些听觉线索，以便宇航员迅速掌握周围的情况。这个想法似乎很合理，但是也没有必要老让我们的听众听到这些。
太空飞船爆炸，只有短暂闪光
在《星球大战》里，一艘飞船如果被击中，爆炸后会产生极为明亮的火球，并能持续好几秒钟。但是，那些飞船里应该充满了氧气，而且飞船的引擎也会含有氧化剂，因此，飞船被击中后，会迅速将氧气燃烧完，火球将很快熄灭。所以，飞船在爆炸后只会产生一个短暂的闪光，之后剩下的则是向四面八方扩散的飞船碎片。另外，爆炸后的飞船碎片总体动量仍会保持不变，这些碎片还会按照原来飞船的速度一起继续向前运动，而不是像影片中的那样停下来。
真正的激光武器是无声无息的
《星球大战》中的飞船上大都有激光大炮，许多人还携带着激光手枪。但是与其他的科幻电影一样，这里存在许多的科学错误，最大的问题是，通常情况下你是看不见激光的。
激光在真空中是无形的，因为没有粒子散射激光来使得它可见。在空气中，它通常也是无形的，除非空气中有烟、雾或尘埃散射激光。一般情况下，唯一能看见激光的人，应该是眼睛被激光打到的人，当然他不可能持续看很久。
在太空中看见激光就是一个很大的错误，还能看见激光在太空中穿行的过程，那就错上加错了。光速快得要命，如果两艘飞船相隔有1.5千米的话，那么一束激光从一艘射到另一艘大约只需0.000005秒，这样的速度我们如何还能看到它在太空中穿行？
《星球大战》里激光武器发出的“啾、啾、啾”的声音，是影片中最为出名的声效之一。但前面我们已经说过，真空中没有介质，我们是听不到任何声音的。而且即使有介质传递声波，激光穿行时，是不会伴随任何声音的。因此，真正的太空大战是无声无息的，不可能像地球上的战争那样火光冲天，枪炮声震耳欲聋。
光剑根本无法制造
《星球大战》中最为著名的道具就是光剑了。不过迄今为止还没人搞清楚这光剑究竟是怎么回事。如果剑身是由一个强烈的激光产生的，那光束从发射器中射出之后，为什么会在一米左右的位置上停止不前了呢？
一种原因可能是光束受到引力场影响，掉头又返回来了，不过这种引力场将会十分强大，以至于会形成一个黑洞。不管怎么说，你不可能把一个黑洞塞入剑柄里。首先光本身就无法从黑洞中逃逸；另外也没有人拿得动这样的光剑，制造这样一把光剑所需质量最小的黑洞也比一座大山还要重；而且它还会吞噬周围的物质，并在周围产生致命的伽马辐射……
也许光剑一旦被激活，就会有一个刚性的杆子从剑柄里延伸出来，产生的激光会沿着杆子运动，并在杆子的顶端被吸收。这可以解释为什么光剑可以彼此相互作用，因为如果剑身只是光的话，那么它们会彼此穿过对方。
如果你细心的话，会发现《星球大战》里的反叛军似乎比银河帝国更懂得物理学。毕竟，黑武士达斯·维德和达斯·摩尔所使用的光剑都是红色的，而反叛军使用的光剑都是蓝色的。光的能量与波长成反比，而蓝色的波长比红色的短，所以反叛军使用的光剑能量更高。另外，在前传三部曲中梅斯·温杜拿的光剑是紫色的，而紫色的光是波长最短的可见光，所以说他的光剑能量最高。
也有人说，剑身不是由光构成的，而是由等离子体构成的。同样，如何让等离子体变为剑身仍是一个难以解决的问题，等离子体会产生大量热量，例如火箭喷出的气体就是等离子体。如果梅斯·温杜拿的光剑的剑身是由等离子体构成的话，那么他的光剑的温度大约会有7000℃，比太阳表面温度还高了约1500℃。这样，梅斯·温杜一旦激活光剑，不仅会把他的对手迅速变为等离子体，也把自己以及周围的空气和其他事物迅速变为等离子体。这样的等离子光剑是没办法存在的。
那些光剑究竟有没有质量？
光剑的剑身有质量吗？如果剑身是由光或等离子体构成的话，那么它应该就是没有质量。然而，剑身是否有质量，会影响到剑作为武器的表现。
每一把剑都有一个平衡点，剑通常倾向于绕着平衡点转动。通常来说，厚重的砍剑，其平衡点离剑尖近一些比较好，这样挥起来动量更大，不过操作起来就比较笨重了。而用来决斗的剑（光剑很显然属于这一类），平衡点离剑柄近一些更好，这样使用者就可以更快地挥动剑。
如果光剑的剑身没有质量，那么平衡点应该在剑柄上。但是，如果你认真观看《星球大战》，你会发现光剑的平衡点大部分时候都是在剑身上，但有时却并不是这样，当卢克·天行者第一次拿到他父亲的光剑时，你会发现平衡点在剑柄上，因为剑倾向于绕剑柄那里旋转。之后，卢克在训练时，你会发现平衡点又跑到剑身上了，于是剑身又变得有质量了。这说明，光剑创作者没有搞清这光剑究竟有没有质量。
有关飞船的科学错误
最后，我们来谈谈最容易被人忽视的错误，那就是《星球大战》里的飞船。
《星球大战》大部分的太空战机似乎是按照空气动力学原理而设计的，许多都有机翼。但是太空里不是没有空气吗？为什么要这么设计？也许，设计师主要是考虑飞船大部分时间是呆在行星的大气层里。不过，它们看起来仍很怪异。
更为不合理的是，《星球大战》里的太空战机在太空中转弯会像地球上飞机转弯一样。但是它们没有理由要那样做，因为没有空气，副翼和方向舵都不会起作用。真正的宇宙飞船就应该像宇宙飞船那样，通过使用推进器来改变方向。如果飞船有足够的燃料，你当然可以让飞船像飞机一样拐弯，不过这是毫无意义的燃料浪费。
也许，你会注意到《星球大战》里的飞船的推进器在太空中似乎总是打开的，但这毫无意义。在太空中基本上没有阻力，飞船即使关闭了推进器，它也可以继续保持原来的速度前行。如果始终打开推进器，飞船就会不断地加速运动，但《星球大战》的飞船并没有因此而加速。
《星球大战》的一些飞船还使用了离子推进器，例如银河帝国的钛系列战机（也叫双离子引擎战机）。现实中，离子推进器因其效率高等许多优点，已成为当前正大力发展的技术。但是，现实中离子推进器产生的加速度很小，银河帝国得需要花费数周的时间才能让钛系列战机飞起来，而使用普通的化学引擎，却只需几秒钟而已。
还有一个怪现象就是，《星球大战》里的飞船大都是不对称的，也就是说它们有着明确的“上”和“下”之分。这对宇宙飞船来说毫无意义，因为在太空中，飞船可以极为自由地沿着前后、左右或上下飞行。另外，你可能会注意到影片里的太空战机总是从上方攻击大型太空战舰，就像地球上的战斗机攻击军舰一样。可是，跑到太空战舰“底下”攻击不也是可行的吗？最令人费解的是，一些大型太空战舰某个侧面机枪很少或者干脆没有。这个绝对是一个愚蠢的设计。
超空间旅行看不到炫酷的光束
我们的宇宙广阔无垠，人类所能造的最快的火箭飞到离我们最近的恒星，也要数千年的时间；即使光也需要超过4年的时间才能抵达那里。很显然，我们需要一些办法来解决这个问题。如果《星球大战》里的千年隼号飞船要花费1万年才能从塔图因星球飞到奥德兰星球，那么将是多么无趣的事情。
于是，《星球大战》使用了“超空间”。在普通空间里速度的上限是光速，而在超空间里就没有这种限制了，飞船可以使用“超引擎”进入超空间，并超越光速。
这样的超空间在理论上也许有可能存在，不过这里还是有个问题。不管是《星球大战》，还是其他的科幻电影中，飞船在超空间旅行时，周围总是有无数光束闪过，十分炫酷。但是，如果一艘飞船真的可以超空间旅行的话，你并不会看到这样的画面。由于多普勒效应，外面星光的频率都会大幅度增加，最后会跑出可见光的范围，而宇宙微波背景辐射则会变为可见光。此时飞船上的你所能看到的，只不过是一个出现在前方的明亮光团。
太空如此静寂，我们听不到飞船的轰鸣
太空中差不多是真空的，没有介质就没有声音。所以在太空中，我们应该听不到飞船“嗖”地飞过去的声音，也听不到武器开火时的声音以及爆炸声。有人认为，这些声音是飞船的电脑程序创建出来的，为了给宇航员一些听觉线索，以便宇航员迅速掌握周围的情况。这个想法似乎很合理，但是也没有必要老让我们的听众听到这些。
太空飞船爆炸，只有短暂闪光
在《星球大战》里，一艘飞船如果被击中，爆炸后会产生极为明亮的火球，并能持续好几秒钟。但是，那些飞船里应该充满了氧气，而且飞船的引擎也会含有氧化剂，因此，飞船被击中后，会迅速将氧气燃烧完，火球将很快熄灭。所以，飞船在爆炸后只会产生一个短暂的闪光，之后剩下的则是向四面八方扩散的飞船碎片。另外，爆炸后的飞船碎片总体动量仍会保持不变，这些碎片还会按照原来飞船的速度一起继续向前运动，而不是像影片中的那样停下来。
真正的激光武器是无声无息的
《星球大战》中的飞船上大都有激光大炮，许多人还携带着激光手枪。但是与其他的科幻电影一样，这里存在许多的科学错误，最大的问题是，通常情况下你是看不见激光的。
激光在真空中是无形的，因为没有粒子散射激光来使得它可见。在空气中，它通常也是无形的，除非空气中有烟、雾或尘埃散射激光。一般情况下，唯一能看见激光的人，应该是眼睛被激光打到的人，当然他不可能持续看很久。
在太空中看见激光就是一个很大的错误，还能看见激光在太空中穿行的过程，那就错上加错了。光速快得要命，如果两艘飞船相隔有1.5千米的话，那么一束激光从一艘射到另一艘大约只需0.000005秒，这样的速度我们如何还能看到它在太空中穿行？
《星球大战》里激光武器发出的“啾、啾、啾”的声音，是影片中最为出名的声效之一。但前面我们已经说过，真空中没有介质，我们是听不到任何声音的。而且即使有介质传递声波，激光穿行时，是不会伴随任何声音的。因此，真正的太空大战是无声无息的，不可能像地球上的战争那样火光冲天，枪炮声震耳欲聋。
光剑根本无法制造
《星球大战》中最为著名的道具就是光剑了。不过迄今为止还没人搞清楚这光剑究竟是怎么回事。如果剑身是由一个强烈的激光产生的，那光束从发射器中射出之后，为什么会在一米左右的位置上停止不前了呢？
一种原因可能是光束受到引力场影响，掉头又返回来了，不过这种引力场将会十分强大，以至于会形成一个黑洞。不管怎么说，你不可能把一个黑洞塞入剑柄里。首先光本身就无法从黑洞中逃逸；另外也没有人拿得动这样的光剑，制造这样一把光剑所需质量最小的黑洞也比一座大山还要重；而且它还会吞噬周围的物质，并在周围产生致命的伽马辐射……
也许光剑一旦被激活，就会有一个刚性的杆子从剑柄里延伸出来，产生的激光会沿着杆子运动，并在杆子的顶端被吸收。这可以解释为什么光剑可以彼此相互作用，因为如果剑身只是光的话，那么它们会彼此穿过对方。
如果你细心的话，会发现《星球大战》里的反叛军似乎比银河帝国更懂得物理学。毕竟，黑武士达斯·维德和达斯·摩尔所使用的光剑都是红色的，而反叛军使用的光剑都是蓝色的。光的能量与波长成反比，而蓝色的波长比红色的短，所以反叛军使用的光剑能量更高。另外，在前传三部曲中梅斯·温杜拿的光剑是紫色的，而紫色的光是波长最短的可见光，所以说他的光剑能量最高。
也有人说，剑身不是由光构成的，而是由等离子体构成的。同样，如何让等离子体变为剑身仍是一个难以解决的问题，等离子体会产生大量热量，例如火箭喷出的气体就是等离子体。如果梅斯·温杜拿的光剑的剑身是由等离子体构成的话，那么他的光剑的温度大约会有7000℃，比太阳表面温度还高了约1500℃。这样，梅斯·温杜一旦激活光剑，不仅会把他的对手迅速变为等离子体，也把自己以及周围的空气和其他事物迅速变为等离子体。这样的等离子光剑是没办法存在的。
那些光剑究竟有没有质量？
光剑的剑身有质量吗？如果剑身是由光或等离子体构成的话，那么它应该就是没有质量。然而，剑身是否有质量，会影响到剑作为武器的表现。
每一把剑都有一个平衡点，剑通常倾向于绕着平衡点转动。通常来说，厚重的砍剑，其平衡点离剑尖近一些比较好，这样挥起来动量更大，不过操作起来就比较笨重了。而用来决斗的剑（光剑很显然属于这一类），平衡点离剑柄近一些更好，这样使用者就可以更快地挥动剑。
如果光剑的剑身没有质量，那么平衡点应该在剑柄上。但是，如果你认真观看《星球大战》，你会发现光剑的平衡点大部分时候都是在剑身上，但有时却并不是这样，当卢克·天行者第一次拿到他父亲的光剑时，你会发现平衡点在剑柄上，因为剑倾向于绕剑柄那里旋转。之后，卢克在训练时，你会发现平衡点又跑到剑身上了，于是剑身又变得有质量了。这说明，光剑创作者没有搞清这光剑究竟有没有质量。
有关飞船的科学错误
最后，我们来谈谈最容易被人忽视的错误，那就是《星球大战》里的飞船。
《星球大战》大部分的太空战机似乎是按照空气动力学原理而设计的，许多都有机翼。但是太空里不是没有空气吗？为什么要这么设计？也许，设计师主要是考虑飞船大部分时间是呆在行星的大气层里。不过，它们看起来仍很怪异。
更为不合理的是，《星球大战》里的太空战机在太空中转弯会像地球上飞机转弯一样。但是它们没有理由要那样做，因为没有空气，副翼和方向舵都不会起作用。真正的宇宙飞船就应该像宇宙飞船那样，通过使用推进器来改变方向。如果飞船有足够的燃料，你当然可以让飞船像飞机一样拐弯，不过这是毫无意义的燃料浪费。
也许，你会注意到《星球大战》里的飞船的推进器在太空中似乎总是打开的，但这毫无意义。在太空中基本上没有阻力，飞船即使关闭了推进器，它也可以继续保持原来的速度前行。如果始终打开推进器，飞船就会不断地加速运动，但《星球大战》的飞船并没有因此而加速。
《星球大战》的一些飞船还使用了离子推进器，例如银河帝国的钛系列战机（也叫双离子引擎战机）。现实中，离子推进器因其效率高等许多优点，已成为当前正大力发展的技术。但是，现实中离子推进器产生的加速度很小，银河帝国得需要花费数周的时间才能让钛系列战机飞起来，而使用普通的化学引擎，却只需几秒钟而已。
还有一个怪现象就是，《星球大战》里的飞船大都是不对称的，也就是说它们有着明确的“上”和“下”之分。这对宇宙飞船来说毫无意义，因为在太空中，飞船可以极为自由地沿着前后、左右或上下飞行。另外，你可能会注意到影片里的太空战机总是从上方攻击大型太空战舰，就像地球上的战斗机攻击军舰一样。可是，跑到太空战舰“底下”攻击不也是可行的吗？最令人费解的是，一些大型太空战舰某个侧面机枪很少或者干脆没有。这个绝对是一个愚蠢的设计。