科幻小说中的星际旅行技术
㈠ 人类能发明科幻小说中的“空间跳跃” 大概需要多少年我认为500年 你们呢
我可以肯定的告诉你,“空间跳跃”在试验室里已经实现了。之所以这么肯定,是因为我前一段时间在中央1台新闻联播里看到过一条相关的新闻,当时还着实激动了一把。新闻的内容是一名华裔科学家和另外一名外国科学家(哪国忘记了……)在国外的一个实验室里成功完成了一次“空间物质转移”,把一个原子瞬间移动了一米的距离,这个过程没有花时间,也没有经过任何空间。这个试验在现实中证实了爱因斯坦在相对论中提出的一些理论。
不过好像说是仅仅移动这一个原子就要耗费费城还是某个大城市(也记不清了)几周的能源,所以当前的实用价值不大,用来传送人体更是渺茫的很。唯一比较可行的一个前景就是用来传输极端重要的机密文件信息,因为这项技术理论上可以把一些微观粒子从地球的一端发送到另一端,而无需经过任何的空间,所以任何的技术手段也无法对其进行截取,可以做的100%的保密传输。
相关解释:
瞬间移动
瞬间移动从字面上来看它是一个形容词,指物体移动速度快到一瞬间便能完成。
但如何达到这种效果呢,瞬间移动这个词最常见于西方魔法名词,被认为是一种可以使人在一瞬间到达另一点的魔法。但根据现代物理学的发展,瞬间移动已被认为是可能的。
从爱因斯坦的广义相对论来看,如果物体的引力或能量足够大,那么它将有足够的力量使空间发生扭曲,而使三维空间中的两个点被拉近,那么如果这种能量强到能让两个点几乎重合,那么我们就可以想象出这样的情况:从几乎重合的三维空间的两点之一穿过,将直接跨越两点间的三维空间而在同一时间出现在另外一点,这样便达到了瞬间移动的效果。
另一种理解则是,在虫洞效应扩大范围的内心。也就是时间表,时间表是在我们和宇宙中存在的时间计算器。如果一个人死了,他的时间表就停止不动。而地球的时间表还在继续运行计算,在两面镜子中间你能从一面镜子里看到无限的重影。而这个空间就是不受时间计算的空间!也就是说,瞬间移动就是要把唯一的时间计算器暂停或搞坏。让时间计算器自我维修修复,用高压电流来让某部分的时间表超负荷这样自我修复开始。这时候你的运动不会算做时间,而你自我认知却实在时间内运动。当你移动到另一点的时候,其实你在运动进行其实没有算做时间内。所以在旁人看来你在瞬间移动。
“瞬间转移”和“穿墙术”是否能实现?
通过量子信道,电子能瞬间逃离原子,小石子莫名其妙就穿过了碗壁,难道所谓的 “瞬间转移”和“穿墙术”这些曾经只出现在神话和科幻小说中的场景果真是可以实现的?
《封神演义》中的土行孙,他会突然消失,一转眼又从别的地方冒出来。在科幻系列电影《星际旅行》中,发送人体是一件最平常不过的事情。在一台魔术装置中,宇航员的身体忽然一闪,便消失得无影无踪,之后他会出现在任何一处希望抵达的地点,甚至是外星球。只要那个地方有一台类似的接收器,除了平淡地说一句“发射我吧,苏格兰人!”之外,没有人会把它当做话题来谈论。
想象一下,如果这样的技术有一天能够普及,那么我们出门旅行再也不用费力的转乘各种交通工具,而只要运用这种传送工具,瞬间就能把我们“转移”到任何我们想去的地方。
韩正甫教授说,理论上这样的场景是可以实现的,物理学上叫做量子态隐形传物。从物理学角度,可以这样来想象隐形传物的过程:先提取原物的所有信息,然后将这些信息传送到接收地点,接收者依据这些信息,选取与构成原物完全相同的基本单元,制造出原物完美的复制品。
人类瞬间转移面临三大难题
隐形传物虽然理论上可行,但要真正实现人的隐形传送,目前还有许多技术难题尚未解决。
难题一:
人的身体是由物质组成的,如果用光速把人的身体移动到另一个地点,那么,就必须将它“唯物质化”。经物理学家计算,单单突破原子核内部的限定力,就必须把身体加热到1万亿摄氏度———这比太阳内部的热度还要高几百倍。只有在这一温度下,物质才能变为光,并通过光速输送到任何一个地点。而对每一个被输送的人来说,所使用的能量要超过迄今为止人类全部能量消耗的大约1000倍。
难题二:
发射仪器必须在目的地将人重新组合起来。为了知道如何组合,它就需要获得人体所有原子结构的精确信息。如果每一个原子约为1000字节,描述人体的所有原子总共需要10的31次方的字节,而目前世界上全部图书所含有的信息约为10的15次方字节,仅是完整描述一个人所需要的信息的1亿分之一。仅传输这些数据对于今天速度最快的计算机来说,也会花去比宇宙年龄还要长2000倍的时间。
难题三:
精确描述人的原子结构是最棘手的问题,从根本上来说是不可能的。因为根据海森伯测不准原理,我们不可能获得一个粒子的全部信息。例如,如果我们想知道一个粒子的位置,那么我们就会失去所有关于它的速度的信息,反之亦然。
相关研究:美奥科学家将原子隐形传送
早在2004年,美国和奥地利的物理学家就通过实验成功实现了隐形传物,论文发表在《自然》上,引起国际学术界的极大兴趣。
美国国家标准与技术研究所的科学家通过激光,将三个带有正电荷的铍原子的量子态复制到8微米外的另一个原子上。整个过程由计算机控制,仅耗时4毫秒,传输成功率达到78%。
奥地利因斯布鲁克大学的科学家领导的另一个研究小组则采用钙原子,同样实现了量子态隐形传输,成功率为75%。基本原理也是利用第三个原子为辅助,用激光将一个原子的量子态传递给另一个原子。
也可以这样,用仪器进行多维跳跃,就像科幻小说中的飞船一样,也可实现瞬间移动
㈡ 科技发展到何种程度,人类才能真正意义上实现星际旅行,“空间跳跃”技术在理论上成立吗
“空间跳跃”在试验室里已经实现了。前一段时间在中央1台新闻联播里有过一条相关的新闻。新闻的内容是一名华裔科学家和另外一名外国科学家在国外的一个实验室里成功完成了一次“空间物质转移”,把一个原子瞬间移动了一米的距离,这个过程没有花时间,也没有经过任何空间。这个试验在现实中证实了爱因斯坦在相对论中提出的一些理论。
㈢ 描写星际旅行的科幻小说有哪些
飞向人马座
三体2
星丛
格兰格尔五号
反物质飞船
黑太阳
安德的游戏
安德的影子
死者代言人
㈣ 我想写一部综合体硬科幻小说, 展现所有飞船数据,各个种族科技等级,
转的
宇宙文明分级是一个很科学又很科幻的概念。
关于这个概念,比较可靠和被广泛认同的是卡尔达肖夫指数。
下面将作一个较为详细的阐述。
内容较多,包含:卡尔达肖夫指数的定义、指标、计算方法、各种文明对应的指数、地球文明指数的发展及展望、各等级文明的毁灭方式,以及参考资料。
【定义】
卡尔达肖夫指数(Kardashev Scale)是用技术先进程度来量度文明层次的指标的一种方法,根据一个文明所能够利用的能源数量。它是在1964年由苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫首先提出。
【指标】
它的指标有三个类别,I型,II型和III型。
主要量度一个文明对于能源的使用率,所谓文明是有它的消耗及增长率。
一个I型的文明使用在它的故乡行星所有可用的资源;
一个II型的文明利用它的恒星所有的能源;
一个III型的文明利用它的星系的所有能源。
【计算方法】
卡尔·萨根建议定义中间值(不考虑在卡尔达肖夫的原指数),由上面给出的值的类型1,2和3的内插和外插,使用下面的公式:
其中的K是一个文明的卡尔达肖夫指数,和 MW 是它使用的电力,以MW为计。
按照这个计算方法,
I型 — 文明对行星可以驾驭的能量大约是10^{16} W。实际的数字是有很多变量的,地球的特定变量为 1.74\times 10^{17} W。卡尔达肖夫指数原定义为 4\times 10^{16} W。
II型 — 文明对一个恒星所可以驾驭的能量大约是 10^{26} W。同样地,实际的数字是有很多变量的,太阳输出的指数约为 3.86\times 10^{26} W。卡尔达肖夫指数原定义为 4\times 10^{26} W
III型 — 文明对一个星系所驾驭的能量大约是 10^{36} W。这个数字是有极多变量的,因为星系的体积在变化中。卡尔达肖夫指数原定义为 4\times 10^{36} W
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目前地球人类的卡尔达肖夫指数大约是0.73。
加来道雄认为,人类可能在100〜200年左右达到I型状态,在几千年后达到II型状态,而约在10万至一百万年后达到III型状态。
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【各个级别的文明时代对应的卡尔达肖夫指数】
(1)庞物质,分子团
a. 石器 (冷) 新旧石器时代 (0型文明)
b. 金属(热) 青铜/铁器时代 (0型文明)
c. 复合材料 工业时代,电子时代,原子时代 (0+型文明)
-钢铁,合金,塑料,橡胶。工业机器与电气装置。
d. 高级复合材料 太空时代,信息时代 (0+型文明)
-太空合成纯净复合材料,非金属高强度材料,智能材料,微米技术装置。
(2)纳米技术:10^-9米
分子结构材料 星球时代 (1型文明)
-地球的开发:地球改造工程,天梯,洲际隧道,巨型运河,超深采矿;
-碳纳米管,巴基球,人造钻石,合成生物,人造生命,纳米装置/机器人。
(3)皮米技术:10^-12米
原子结构材料 行星系时代 (1+型文明)
-极端地外星球环境的开发:地球化地外行星,地心探索;
-物质重组循环,打印复杂实物。
(4)费米技术: 10^-15米
强相互作用材料 恒星系时代(2型文明)
-太阳系恒星的开发:恒星工业,人造星球。
-合成各种元素,人造奇异原子,奇异材料,物质远距离瞬间传送。
(5)阿米技术:10^−18米
基本粒子材料 星系时代(2+型文明)
-宇宙极端星体的开发,人造星体。
-能量x物质随机转化。
(6)普朗克技术:10^-35米
光子,引力子,时空结构。 宇宙时代(3型文明)
-泛宇宙的开发;人造宇宙,高维度空间的操控,时空探索。量子极限。
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【地球文明指数的发展及展望】
——过去——
0型早期
【从游牧采集式至到农耕,懂得生火并加以利用,有着分工社会制度,学会制造并利用工具(从石器至金属器).他们生活在小部落父系或母系社会上.他们有了基础语言和原始宗教,有能力建造比较独立于自然的建筑物。部落之间常发生战争与交流。】
0型中期
【进一步了解生理学,自然科学,艺术,哲学与文学。使用船只远航,他们其他的文明进一步交流与贸易,移民。】
0型晚期
【工业时代】:政治与社会权利的思想**浪潮,传统封建君主制度的消失,许多现代国家初步出现 ,帝国主义初步成型。生产力大大增加,产品统一化。
【电子时代】:建造大型建筑物,能够独立维持的城市;远距离通信与空中交通的出现使得文明间出现广泛的交流,国际观衍生。发生了决定未来国际形势的两次世界大战。
【原子时代/太空时代】:联合国以及各种国际组织的成立;出现核武,核威慑下的国际和平,民用原子能源;电子计算机,化学火箭, 人造卫星,洲际导弹, 人类太空首航,人类登陆登月,发射行星际探测器。更深切地了解物理学,人类幻想开始变得富。
【信息时代】(现代):互联网,卫星通信系统,后石油时代,再生能源时代,人工智能机械。全球化活动:全球共同经济体,反全球化的分裂主义与恐怖主义事件,全 球局势动荡。实验性搜寻地外文明/行星。太空领域国际化与商业化, 国际太空站。
国际文化:各种全球娱乐潮流,各种各样的反思,出现对末日恐惧的情绪。气候变化,灾难频发;地球文明向1型等级过渡时,这也许是有史以来最危险的时刻,全球和平迈进或可能爆发一场无法避免的结合太空,网络,天空,海上-海底,陆地一体的世界大战。
【这场史无前例的动荡将决定人类到底是和平迈进或战争毁灭。】
——未来——
1型 初期 (100年内)
【类似“天梯”轨道攀登器,海底隧道,洲际大型运河,超深井的浩大地球工程,“天梯”周围的太阳能板向外辐射并不断地扩建,海上城市,无国界行星社会,行星际旅行,区域性天气与地质活动的控 制,地幔浅层探测,修复臭氧层,绿化沙漠地区,外行星基地,空天飞机,太空旅游业,防小陨石碰撞,太空工业和大型空间太 阳能。实现可控核聚变发电,能量发电岛。利用核能推进系统的宇宙飞船,跨越洲际与海洋的真空磁悬浮列车。平方公里阵列或天基发射器等工程或许能够与地外文明取得联系获得突破性成功。基因与量子计算机问世,人造智能全球最高决策者,全球无线电力供应,全球通用电子货币,全球通用通讯系统,全球无线网络系统,无国界入境通用签证,人类接受基因治疗,复活史前动物,无人室内农场与全自动化工业区;个性化产品设计,第二人生模拟网络系统,遍布全球角落无处不在的 电子计算机/智能操控界面,与人无异的高智能机器人。现代人理想中的共产乌托邦式社会。技术爆炸,技术恐惧。】
1+型 成熟期 (100~200年后)
【恒 星际探测器,深海与轨道城市,向地球南极或绿化内陆区大规模移民,全球气候与地质活动的控制,地球防御系统,防小行星碰撞。星球周边布满太阳能密集型收集 器,在太阳系的类地行星中建立移民地,仿生与超高智能机器人(智能危机),基因治疗大幅度延长人类寿命,人类开始向近地空间殖民,小行星采矿,以及行星际 移民。人体改造的计划展开,出现人机混合类,人类服用营养丸,量子隐形传输实质化。开始执行改造太阳系类地行星的计划。一些具有冒险精神的文明或许在这个 阶段利用混合动力(反物质+核聚变+激光帆)宇宙飞船尝试进行“数代衍生”的临近恒星际旅行。】
过渡期2型 (数百年后)
【此时的文明能量输出足以大规模生产能量转化最为高效的反物质,而近光速运行的“正反物质湮灭”宇宙飞船将有可胜任的燃料,所以恒星际旅行将成为现实。物理学 接近完全知晓大统一论,改造与绿化类地行星的工程完成。在太阳附近大规模收集与量产反物质,在临近恒星际的行星上建立根据地,人类文明演化为多个联合行星 体社会。星球发动机。】
2型(千年后)
【人造星球,可能与其它的高等外星文明建立星际联盟,或许通过行星级别大小的巨型“定 向电磁波”(激光脉冲)信号发射器与其它文明进行远程交流。或直接更改母恒星逃脱的光量或制造开关信号以便让其它的文明察觉他们的存在。开始向临近的太阳 系行星移民,大量使用恒星能量(近距离主动提取),利用太阳的物质创造星球,懂得操纵重力场,能够逃脱超新星的爆炸(能够避开宇宙种种的区域性浩劫。 反 物质能源普遍应用于推进系统,空间推进方式为类似空间弯曲(超光速?负能量?),充分地利用 几乎所有太阳系的资源,隔空传物与移物现实化,原子重排与物 质打印技术 ,造出几乎天衣无缝几乎完美的物体。智能机器可以通过利用当地的常见原材料(铁,硅,碳等)与阳光或宇宙能量为能源进行自身不断复制与组装 (类似植物的繁殖,以及何式的越长越多,到达限定的数量为止);可以进行宇宙尺度的工程,太阳周边的轨道上布满着漂浮的密集型(电磁波与热辐射)收集器。 多个联合太阳系社会。 玩转物质世界的费米技术,元素能任意拆开,转化并合成另一种元素,制造奇异原子/原子核/基本粒子材料。】
3型(地球数万年后)
【星系际旅行与移民;人造星体,提取零点能暗能量。能操控物质更深层的维度,能够产生改变宇宙结构的能量。对时空本质的操控或许让许几乎所有的科学幻成真,技术奇异点的遥远未来,我们不能预测,这是玩转整个宇宙文明的诞生,神也。】
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【各等级文明的毁灭方式】
0型 =自然灾害,疾病,战争,资源短缺。
0+型 = 极端天气灾害,核战争,超级地质活动,超级火山与地震,陨石碰撞。
1型 = 小行星或彗星碰撞,人造智能危机,太阳活动剧变。
1+型 =人造智能反叛,太阳衰老并膨胀爆发,临近超新星爆发。
2型 = 星际战争。超高能星体爆发。
2+型 = 星系大碰撞。
3型 = 宇宙大爆炸。
3+型 = 意识消散。
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【参考资料】
1.维基网络,卡尔达肖夫指数,2014.10.6
2.Lemarchand, Guillermo A. Detectability of Extraterrestrial Technological Activities. Coseti..
3.Kaku, Michio. The Physics of Interstellar Travel: To one day, reach the stars.. 2010 [2010-08-29].
4.网络三体吧:【宇宙文明的分类】
㈤ 找一部人类灭亡的科幻小说,主角是人工智能带着地球星际旅行的故事。人类由于伽马射线灭亡了
我看过 诺亚的旅途 找了一个多小时 终于找到了
㈥ 有哪些有关星际旅行的小说
第一本关于星舰的小说是由詹姆斯·布利许(James Blish)将一些集数小说化,然後由班腾书店(Bantam Books)在1967年到1975年间所出版。班腾书店的第一本原创小说则是布利许的《追杀史巴克》(Spock Must Die),于1970年出版。班腾书店继续出版小说,直到1970年代末期。之後由口袋书店(Pocket Books)获得星舰小说发行权,并且出版了吉恩·罗登贝瑞的《星舰迷航记》电影小说。
㈦ 太空科幻作品中有哪些著名的星球和外星种族
比较多,《质量效应》里主角的诺曼底号,无畏舰天命超凡号,《星际旅行》进取号,《太空堡垒卡拉狄加》里的卡拉狄加号,游戏《无尽空间》里每个种族的战舰设计的都不错。
㈧ 科幻小说中突破光速旅行的方式有哪些
空间折叠,简单的说,蚂蚁要从长方形纸的一角走到另一角,可以把纸的角折到一起,那么蚂蚁不用动就可以到达目的地了。懂了吧!
㈨ 有关星际旅行的小说,要科学点的,主要介绍外太空,我对宇宙很有兴趣
视频,星际旅行指南
