在电视的早期，小屏幕上的科幻片通常会忽略自然规律、技术和常识。以 20 世纪 60 年代的电视剧《迷失太空》为例。在早期的片段中，一颗彗星的热量不知何故威胁到了一对太空航行的罗宾逊家族成员。考虑到彗星是由冰、岩石和尘埃组成的，这简直是牵强附会。
即使是像《阴阳魔界》这样高质量的节目也会犯错误，例如在 1962 年的剧集《小人》中，假设了数百英尺高的人形生物。不幸的是，由于身体的高度是平方的，其体积是立方的。因此，这些虚构的生命形式实际上会因自身的重量而坍塌。
然后，在 1966 年，《星际迷航》问世，在电视娱乐节目中树立了科学合理性的新黄金标准。今年，这部邪典剧庆祝其 9 月 8 日首播 50 周年。
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追求科学准确性的目标始于创作者和执行制片人吉恩·罗登贝里。“罗登贝里告诉我，‘我希望科学家们能够观看我们的节目，相信它，喜欢它，而不是嘲笑它，’”《星际迷航》三卷本制作系列书籍《这些是旅程》的合著者马克·库什曼说。“他说，‘我想知道，如果它不是可能的，至少也是有可能的。’”
许多让《星际迷航》具有未来感的细节——医疗监视器、手持通信设备、自动滑动门——都已经成为现实。毕竟，斯波克先生的“图书馆计算机”不正是互联网的早期构想吗？那些装满数字化信息的方形记录带，船员将其滑入方便的插槽中，用于从读数到用餐的各种用途呢？它们只不过是 23 世纪的软盘。
诚然，《星际迷航》有时走得太远了。我们可能不会很快看到超光速旅行，也就是“曲速引擎”的实现。更不用说传送器了——一种将身体和物体分解成能量的装置，“将粒子束”到某个点，然后将它们重新排列成原始成分。“在《星际迷航》的所有东西中，”美国科幻和奇幻作家协会前主席杰里·波内尔在 1978 年的《科幻电影经典》杂志中说，“传送器是最难实现的。它将是出现时间最长的那个。”
尽管如此，《星际迷航》的制作人还是试图让事情大体上正确和合理，从第一集试播集“牢笼”开始。罗登贝里与兰德公司物理学家小哈维·P·林恩签约，以象征性的费用提供技术建议。正如后来在一本关于该系列制作的书中所记载的那样，林恩的评论是多种多样的，而且是精明的。例如，他注意到试播剧本中的一句特殊对话：“有任何含氧气的行星吗？”指挥官问道。林恩在对该剧集的反馈中写道，“从技术上讲，一个行星可能含有氧气，但由于许多其他原因仍然不适合维持生命。”因此，在最终版本中，一位企业号下属报告说：“我们的读数显示大气中含有氧气和氮气，先生。惰性元素含量很高，但在安全范围内。”
在其他地方，罗登贝里写道，以心灵感应著称的塔洛斯人的母星的重力是“地球的 1.3 倍”。但他也将居民描述为身材矮小而苗条，头部细长。“这与 1.3 的重力不符，”林恩当时指出，“但它与小于地球的重力相符。为什么不替换为‘0.85’、‘小数点 85’或‘85%’呢？”所以这句台词被改成了“地球的零点九倍”。
当《星际迷航》成为常规剧集时，该剧的制片人转而寻求德福雷斯特研究公司的科学和法律指导。“（罗登贝里）试图避免的是电视上常见的、眼睛鼓鼓的怪物形象，”89 岁的公司创始人凯拉姆·德福雷斯特说。
大部分剧本审查工作都落到了德福雷斯特当时的同事琼·皮尔斯和彼得·斯洛曼身上。“大多数时候，科学水平没有达到我需要做太多咨询的程度，”66 岁的斯洛曼回忆说。“偶尔我会给加州大学洛杉矶分校物理系的某人打电话，但在大多数情况下，我知道的就足够了。除非它是对物理定律的积极违反，否则我倾向于放任不管，因为科幻小说中已经确立了很多东西。比如时间旅行。威尔斯做过，海因莱因做过，所以我们也做了。”
一些有问题的事件通过一笔带过的方式解决了。在受欢迎的喜剧剧集“星际迷航：小麻烦”中，编剧大卫·杰罗德构思了一种可爱、发出呼噜声、繁殖迅速的小绒球物种。但是德福雷斯特的团队猛烈抨击了这些生物的“无性”性质。“无性意味着通过裂变繁殖，”他们写道。“最好是雌雄同体，这意味着该生物既是雄性又是雌性。”所以杰罗德做了相应的重写。
同样，在剧集“以其他任何名字”中，设想了企业号的船员被凯尔文人俘虏，这个种族可以冻结敌人的神经冲动。皮尔斯反对。“如果所有的神经冲动都被麻痹了，”她在反馈备忘录中写道，“生物体会死亡，因为自动肌和随意肌都会受到影响。”解决方案：凯尔文首领高声说道，“你们都被一个选择性领域麻痹了，这个领域可以中和随意肌的神经冲动。”
“琼不会轻易忍受蠢货，”斯洛曼笑着说。“她根本不会忍受他们。她热爱文字，喜欢正确地使用它们，当它们没有被正确使用时，她会很生气。”因此，皮尔斯抓住了领航员帕维尔·契诃夫（沃尔特·科尼格饰）在接近 892-IV 行星时在“面包和马戏团”中的这句话：“船长，只有十六分之一秒差距远。我们应该在几秒钟内到达那里。”
“这相当于一辆以每小时 60 英里行驶的汽车的司机说，‘只有几英尺远。我们应该在几秒钟内到达那里，’”皮尔斯抗议道。“建议企业号以较低的亚光速（例如，每秒 5,000 公里）行驶，而该系统距离 100,000 公里。”
《星际迷航》遇到的最棘手的科学难题可能出现在制片人吉恩·L·库恩编剧的“黑暗中的魔鬼”中。剧本要求一种可怕的、会喷射腐蚀性物质的生物，这种生物会吞噬坚硬的岩石，在这种介质中移动就像智人穿过空气一样轻松。这种“霍塔”由不是基于碳而是基于其最近的元素亲戚硅的化合物制成。
德福雷斯特公司发回严厉的措辞：“以硅为基础的生命只能在极热的条件下发展和维持——也许环境可与水星上的环境相媲美。它不可能存在于含氧气氛中。在氧气存在的情况下，硅化合物会发生自发的化学转化——也就是说，它们会燃烧。”
最终，《星际迷航》的船员通过合成的、人工创造的、对人类友好的地下环境来规避这个问题。这种情况仍然允许持怀疑态度的麦考伊医生（德福雷斯特·凯利饰）争辩说：“以硅为基础的生命在生理上是不可能的，尤其是在含氧大气中。”对此，一向逻辑严密的斯波克先生（伦纳德·尼莫伊饰）回应道，“医生，也许这种生物可以在这样的环境中短暂存在，然后返回自己的环境。”这可能是在敷衍，但这也是为了调和科学规律和艺术许可而做出的真诚尝试。
随着《星际迷航》的继续播出，它对合理性的偏爱变成了一把双刃剑。粉丝们开始关注并剖析该剧自信满满的技术术语。“一封典型的信，”联合制片人罗伯特·H·贾斯特曼在后来的回忆录中沉思道，“可能会说：‘在上周的节目第三幕中，柯克船长的旁白表明星际日期为 4891.4，但他已经在第一幕中提到了星际日期 4323.7。这意味着他是在到达并传送下去之前与 Phobos 7 的四个乳房的外星公主做爱的。这怎么可能？’”
彼得·斯洛曼曾经收到一封来自高中同学的来信，信中指责他允许该剧的伽利略号穿梭机的船体表面温度在重新进入行星大气层时达到不可能的高阈值。“你意识到，”斯洛曼的朋友写道，“这个温度比铁的重结晶点高 500 度吗？”
还有其他的失误：在“欧米茄的荣耀”中，麦考伊评论说，人体大约 96% 是水。实际数字约为 60%。在“军事法庭”中，柯克船长解释了如何增强企业号计算机听觉传感器的功率。“通过安装一个助推器，我们可以将这种能力提高到 1 的四次方。”唉，这位好船长没有理解 1 的四次方仍然是 1。
斯洛曼在乔治城大学主修语言学，他对“通用翻译器”有一种特别的偏见，这是一种手持设备，在剧集“变形”中，它将外星人的思想（甚至不是语言）转化为英语。他认为，除非这个小玩意具有真正的意念感应能力，否则它是行不通的。“这就像《视频队长》中的东西，”这是一个比《星际迷航》早大约 15 年的系列剧。
但是，最终，当谈到同时服务于戏剧之神和科学之王时，《星际迷航》表现得绰绰有余。科幻巨匠艾萨克·阿西莫夫也这么说：“这就是《星际迷航》与我所见过的所有其他科幻系列剧的区别所在，”他在 20 世纪 70 年代中期的一次采访中说。“《星际迷航》是唯一一部无论谁参与其中，吉恩——我不想点名——都坚持让人们了解一些科学知识并做好准备的剧集。而且它也表现出来了，你知道！你可以看到，即使你打破了科学定律，你也是以聪明和合理的方式做的。”