未必孤独网 > 《星际迷航》中人员进出飞船时用的超时空传送违反了哪些物理定律?

《星际迷航》中人员进出飞船时用的超时空传送违反了哪些物理定律?

【吉翔的回答(110票)】:

Alert!!!虽然花了几个小时写的,但最后感觉冗长还没有意义,慎入。。。

《星际迷航》中的曲速引擎,隐形,防护罩和光波传送器等确实是非常具有想象力和极其诱人的。我没有看过电视剧,只看过11部的电影版,为了回答这个问题,我还专门又去跳看了下电影。

(上图来源于壁纸网站,难以得到最初来源)(上图来源于壁纸网站,难以得到最初来源)

我想首先我先解释一下那个“光波传送器”及其原理吧。我也有术语密集恐惧症,为了避免知识的诅咒(Curse of knowledge),术语神马的靠边站。次要部分我贴链接,愿意看的人去看吧,看不懂的可直接跳过。精深科学是如此晦涩难懂也难怪连维特根斯坦也不得不无奈地表示说:“哲学余下的任务仅仅是是语言分析“了。

导演艾布拉姆斯强调光波传送器产生的是可以获取并移动人体的光波,而不是给众多混乱原子带来秩序的信号(11中改为旋转的环形光波,在1到10中的斑纹状的光波确实会给我们错觉)。这么说来此传送器应该是传输作用,而不像某些地方所说的是记录每个原子的信息,从而复制并用新的粒子重新组合出一个新的人出来。不过导演的话有些令人费解,难道是整体传输?或者是不改变每一个粒子的量子态直接将每一个量子传送过去,但是要给这些量子编号组合?相比之下什么测定生物的所有基因编码序列真是弱爆了。有些地方提到11中的”光波传送器“可以用来作时间旅行,其实年少斯波克遇到年老的自己是老年斯波克进入黑洞的结果。

先上两个Wiki词条,EPR悖论和量子纠缠

zh.wikipedia.org/wiki/E

zh.wikipedia.org/wiki/%

量子隐形传输不会传送任何物质或能量。只有EPR量子的隐形传态可以超距传送,但态的信息确认必须是通过经典通道,所以不可能超光速。这项技术在量子通信和计算上相当有帮助,所以量子计算机还是非常有前景的。中国也在努力:

songshuhui.net/archives

此外,2012年的诺贝尔物理学奖似乎也与之有些关系:tech.ifeng.com/discover

guokr.com/blog/356396/

此外我们还可以注意到传送的一些特殊性质:在11中,星舰在曲速中也能传送;而柯克和苏鲁抱团摔下被传送到飞船上时却没有摔伤,也就是动作不变,但是却可以改变速度;传输是需要短暂的时间的,一旦中断则会完全失败,比如1中的牺牲的两个酱油和11中斯波克的母亲(这一点非常重要,这说明传递的不是数字信息信号,而是不可存储的量子);4中甚至能传送两头驼背鲸,10中传送了穿梭机;11中在卡崔克方舟里则不可以传送,9中则出现了可以挡住电波的凯波岩和反传送器与飞鸟般的袖珍飞行器发射的子弹大小的”传送弹“,远程传送器和只能传送100米的传送器;11中罗姆伦飞船的高能脉冲装置发射的讯号也会阻碍传送。

(上图为某视频截图)(上图为某视频截图)

  • 很显然,传送器一定会违背海森伯不确定性原理的,要知道每个量子所在位置动量并重新组合;

  • 传输是需要短暂的时间的,一旦中断则会完全失败,即传输物质不可储存,这很难想象在传输到一半时会是什么状态,如果这一过程符合热力学第二定律,当要把这一大堆混乱的量子重新排布时,似乎能量又不守恒了;

  • 传输需要一段时间,但传输后人会保持同样的动作状态,那么这一段时间对他来说停止了?时间静止违反的物理定律可就多了;
  • 量子隐形传输不会传送任何物质或能量也不可能超光速,量子的传输又成了问题,这里有曲解量子纠缠之嫌,超光速的结果也是与相对论不符的;

  • 还有,这些量子可以穿透物体传输,这有些像中微子,但很明显这些量子应该具有质量,会与希格斯粒子碰撞从而改变状态;
  • 此外,把船员转移回飞船还是有可能发生毁灭性的爆炸。原来空无一物的“转移室”瞬间多出一个物体,这个物体必然要排开它占有空间原有的空气,这就形成了可怕的冲击波。避免“企业号”内爆的唯一办法是实现将“转移室”抽成真空。而在影片中,那些用瞬间转移旅行的船员并没有穿宇航服。songshuhui.net/archives
  • 我并不觉得这一过程会违反电荷守恒,倒是应该会违反能量守恒。
其实我觉得这些影视,文学作品所展现出来的科幻科技,作者是先设定其功能性质的,而不管通过什么方式,是否符合什么定律。科幻其魅力在于实现我们期盼而很难甚至无法实现的愿望。刻意地说这些想象符合或违反什么定律有时会很牵强。就像是民科,自成一套体系,你压根不能将它与主流科学相对应并相互证明或证伪,恐怕不会有人深刻分析哪个民科理论有多少是与主流科学相符,多少是违背物理学基本原理并加以修正的吧。由着科幻去吧,科幻本身就是幻想,我们可以吸收其中的创意,然后在定律允许的范围内努力开拓,或许会有部分完全可以实现,成就伟大的发明。

你非要讨论你家的猫和薛定谔想的那只长得哪儿不一样吗?

【舟中小卒的回答(21票)】:

之前写过一篇长微博正好是讲这个的,直接贴出来,大图谨慎。

#星际迷航每周推思#第二十期。本期看点:企业号集体动员解谜题,花椰菜坚持自我救船员。不过既然题目是technology3,就要来点硬货,所以文章实际写成了:传输系统大盘点,哲理科技全吐槽。

【白书旭的回答(0票)】:

传送违反了物理定律吗?

没有!

首先,谁告诉你传送是即时的了?ST我看的不多(12部电影+TOS第一季),但就我所知ST中出现的传送似乎都是轨道上与地面(包括各类空间站)间或者两艘飞船间的近距离传送,并且编剧也没有刻意说传送是即时的,那你怎么知道传送超光速了?

其次,既然不是超光速的,那么量子不可克隆原理似乎正好与传送不谋而合。

【黄炫冠的回答(1票)】:

忽视了另一个时空时间的不确定性。

【guifu的回答(3票)】:

就是不违反电视拍摄规律。想想每次行星的登陆过程不是这样拍,是多么可怕的事。编剧的创意,披上个科学的外衣。让我们想爆脑去补坑。放弃吧。这部剧没有物理。

【face的回答(2票)】:

要想完全复制一个人,必须对其进行精确扫描,确定每个粒子的状态,然后才能复制一个和原来完全一样的人。然而根据测不准原理,这些精确的信息是无法得到的

【伊万基尔霍夫的回答(0票)】:

星际迷航中船员互相讲话的盒子违背了哪些定理?

【xcgdgp的回答(0票)】:

1.这个功能是因为当时拍TOS的时候做登陆行星特效成本太高,干脆就魔幻化了。

2.不宜单纯从物理学角度讨论,否则仅一个超光速飞船就完蛋了。

【么强的回答(0票)】:

曲率引擎是压缩和改变空间,我想这个传送是曲率引擎的一部分功能

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