北京
《星际迷航》里有一招被粉丝念叨了几十年的战术，最近被一位物理学家认真算了一遍。结果有点出人意料：编剧当年写出来的效果，其实比真实物理允许的还要保守。
这件事本身没那么神奇，真正有意思的是——一个为了剧情紧张感编出来的太空动作，居然在相对论的框架里站得住脚，而且站得比编剧以为的还稳。
先说说这招是怎么来的
在《星际迷航：下一代》第一季第九集《战斗》里，编剧给让-吕克·皮卡德的履历补了一段前史。在他成为企业号舰长之前，曾指挥过一艘叫“观星者号”的飞船。有一次，观星者号遭到不明攻击者的火力打击，而当时飞船的护盾已经失效。
皮卡德需要先靠近对手，才能还击。于是他临时想出了一个办法，后来被称作“皮卡德机动”：他命令船员以曲速——也就是超过光速的速度——冲向敌人，然后迅速停下并开火。
按照相对论的设定，如果观星者号以超过可见光的速度移动，在攻击者的视角里，这艘船会同时产生两个影像：一个是加速前的位置，一个是它停下来的位置。这个操作风险很高，但它给了皮卡德和船员一个五五开的机会——敌人可能会继续对着观星者号的残影开火。
一位物理学家顺手把它算了一遍
巴西ABC联邦大学的物理学家尼科拉斯·德·阿吉亚尔·阿尔维斯，得出了一个结论：这一集对相对论的展示，比创作者当初预想的还要到位。
不过，他并不是特意去挑这一集的毛病。当时他正在研究一个真实的粒子物理问题，其中涉及光速变慢的情形。画着画着，他开始勾画这个场景来核对思路。
他在接受Ars Technica采访时说：“画了一两张图之后，我开始注意到，‘嘿，我好像以前想过类似的东西。’”
关键在于，超光速旅行被普遍认为是不可能的，但皮卡德机动背后的原理，不只经得起专业推敲——它在剧中的呈现，理论上其实还不够准确。
按照德·阿吉亚尔·阿尔维斯的计算，皮卡德在这种情境下的胜算，实际上还要更高一些。
不是两个影像，是三个
真实情况是，皮卡德机动不会产生两艘观星者号的影像，而是三艘。
原因在于，皮卡德的船员在这次行动中并不是匀速移动的——他们先加速，然后在更靠近对手的位置停下。这意味着观星者号在技术上不是加速了一次，而是加速了两次。这个差别很关键。
两次加速，对应的是三个可被观测到的位置影像。敌人要判断该朝哪个开火，难度比剧里演的还要大。
这位物理学家并没有因此责怪编剧。恰恰相反，他认为这个整体设定是一个非常适合在研究理论物理时拿来琢磨的场景。
他说：“他们做对的最主要的一点，我认为这是一个很棒的例证。”
为什么一个科幻桥段值得被认真算
把这件事拆开看，其实是一道关于“观测”的题。
我们平时判断一个东西在哪，靠的是它发出的光到达我们眼睛。光速虽然快，但不是无限快。所以当一个物体以接近或超过光速运动时，它“曾经在哪”和“现在在哪”发出的光，会几乎同时抵达观察者。你看到的不是它的当前位置，而是它一段运动轨迹的叠加。
皮卡德机动利用的就是这个时间差。飞船先加速、再急停，两次速度变化各自留下一个可被观测的影像。剧里只算了两个，物理上却有三个。
这也解释了为什么德·阿吉亚尔·阿尔维斯说，这一集的呈现“理论上还不够准确”——不是编剧夸张了，而是他们保守了。
科幻和物理之间那条线
值得注意的是，这里讨论的并不是“人类能不能造出曲速引擎”。超光速旅行被普遍认为不可能，这一点没有改变。
被验证的只是：在一个假设允许超光速运动的前提下，剧中描述的光学后果是成立的，甚至被低估了。这更像是一次思想实验，而不是一份工程蓝图。
德·阿吉亚尔·阿尔维斯本人也是这部剧的粉丝，但他并没有打算去给这一集做逻辑压力测试。他是在处理一个涉及光速变慢的粒子物理问题时，顺手画出了这个场景。
有时候科学和流行文化之间的碰撞就是这样发生的——不是有人刻意去验证，而是某个画面在纸上重新出现了一次，然后你发现，它比你以为的更有道理。
至于那第三艘观星者号的影像，它不会出现在任何一集里。它只存在于相对论的方程中，等着下一个画图的人注意到它。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
