一个可信的宇宙

任何优秀的太空歌剧都需要发生在某种版本的现实中,即使不一定是科学上准确的,但至少要讲得通

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


随着我们与《星球大战》40年关系的最新篇章在美国的电影院中轰鸣上映,有趣的是,我们不妨花点时间思考一下,为了讲述一个像样的人类(和外星人)故事,我们可以在多少方面接受科学上的障眼法。我对此特别敏感,因为我最近撰写了《可缩放的宇宙》,这本书本质上做了相反的事情——它呈现了我们对现实的科学理解程度的详细而准确的描述,同时利用读者感官和情感,辅以壮丽的视觉效果和精神食粮。

任何科幻小说的读者或观众都知道,任何太空歌剧面临的最大挑战之一是宇宙尺度和空旷的残酷现实。即使以光速旅行,由于要覆盖的距离非常遥远,也极其乏味。

实际上,即使以几倍于光速的速度旅行,也和看油漆变干一样令人兴奋。我们的银河系直径约为 1021 米,或约 10 万光年。因此,根本不可能随便到银河系的另一边喝一杯,或者从银河系的另一端订购那些特制面条。


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要么你的故事将此融入为一个关键的情节设置(重启的《太空堡垒卡拉狄加》就是一个例子),要么发明一种近乎瞬时的推进形式(但通常足够慢,至少可以进行一次像样的反思独白或人物争论)。即使我们目前没有真正的证据表明这种旅行是可能的(经常被引用的阿尔库比耶雷驱动很漂亮,但需要一些令人头晕目眩的东西,比如负能量密度,其可能性完全是假设性的),如果它是可能的,那么一大堆其他东西就会结合在一起。

例如,泛银河文明可以以可识别的形式存在。如果没有超光速旅行,那么(以地球标准衡量的)任何种类商品,甚至信息的传统贸易,都将变得越来越不可能。因此,一个拥有某种我们能认出的政府的、跨越星系的文明,将越来越不可能出现——不会有轻易的凝聚力。如果存在泛银河文化,那么它的结构很可能非常陌生。

《星球大战》通过巧妙的远超光速的旅行来处理这个问题,使其能够构建一个充满过于熟悉政治和冲突的宇宙。但它也在一大堆其他物理学和尺度问题上玩弄花招。所有那些闪闪发光的太空战斗,或令人眼花缭乱的旋转宇宙飞船突击和空战,都比伍基人的子弹带更进一步地延伸了我们对物理学的理解。飞船可以瞬间转向,在非凡的精度下通过障碍物导航,以在真实宇宙中令人难以置信的速度在这里和那里飞驰。任何柔软的人形生物都会在这些机动中被过载力压成肉酱——所以自然地,一定存在一些不言而喻的“惯性阻尼器”在起作用。

清单还在继续:从重力到辐射,从通信到动量守恒。但我想表达的重点不是所有这些都不符合科学,我个人根本不在乎。真正的重点是,这些成功构想的现实确实有其内在逻辑。它们在内部是自洽的。这就是我们可以愉快地暂停怀疑的部分原因,因为在这些虚构的世界中,事情确实讲得通;因为有了 A,然后 B 发生,这意味着 C 将在另一种情况下发生。

我们大多数人对那种自洽性都有天生的感觉。这是我们日常生活中围绕我们运行的物理逻辑的一部分。我们不期望那些一次又一次被证明是可重复的现象会出现随机结果。

从这个意义上说,像《星球大战》这样的故事,凭借其自身的规则,深深植根于我们最理性、最有效的方式来构建世界的科学图景。我们在现实中寻求一致性。但这里或许也有一个警示故事。我们可能太愿意为了一个好故事和一套稳定的规则而暂停怀疑,以至于有时会冒险被引入歧途。 

这不仅在科学领域值得记住,在我们人类世界面临日益阴险的故事讲述和自我延续的虚假信息时,记住这一点也至关重要。

寻找一个可信的宇宙的真正追求比你在电影中可能看到的任何幻想都更加重要和崇高。但为实现这一目标而使用的一些工具是相同的。

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