能不能介紹幾個科幻小說的名詞？

在有科學依據的場合，「關於宇宙戰艦的名詞或者能量單位」都是現實中存在的概念。

代達羅斯計劃

1975年的代達羅斯計劃是人類第一個可控核融合星際飛行器計劃，需要開采木星的核燃料，飛行器可以加速到光速的15%，目的是飛掠6光年外的巴納德星。許多「宇宙戰艦」套用了它的部份設計。

Longshot計劃

1987-1988年的Longshot計劃是用可控核分裂誘發不可控核融合進行恒星際航行的設計。

在設想中，飛船將用100年時間抵達半人馬座AlphaB星，平均速度是真空光速的4.5%。飛船會減速到環繞該恒星執行。其推進機制是分裂反應爐提供能量發射雷射點燃融合燃料（慣性局限融合）。

星際航行的前景

按人類文明現在每年百分之二點五到百分之三的總能耗發展趨勢，三百年內造出有限航程的宇航工具的可能性就是有的。黑洞引擎晚不過兩千五百年。三萬年內拿出高級推進手段是有可能的，只要人類不把自己玩死，每年百分之零點一的發展率都可以支持無限航程的宇航技術的完成。

兩千年內，人類也可能先把恒星引擎架上，駕駛太陽系作為宇宙飛船 ^[1] 。

一些技術奇異點論者認為，2045～2075年這問題就會在超人工智慧的機械降神面前迎刃而解，曲速引擎和零點能動力系統都沒問題。

曲速引擎

理論物理學家米給爾·阿庫別瑞（Miguel Alcubierre）在1994年提出的阿庫別瑞度規定義了曲速引擎的時空，按照廣義相對論來解讀，這是一種勞侖茲流形，允許一個曲速泡出現在原先平坦的時空中，並在實質上以超光速移動。

制造曲速泡需要巨大的負能量，但後來NASA的哈羅德·G·懷特改進其數學模型，用曲速環的形式將拖動較少物質需要的負能量壓縮到卡西米爾真空可以承擔的範圍附近 ^{[2] [3]} 。他已經就此進行了一些實驗，這被廣泛解讀為NASA在研制曲速引擎。

EM驅動的漏磁的疑似曲速泡：

零點能推進器

2014~2016年，NASA考察了零點能推進器的理論可行性，在目前的低階理論與低階技術下較完善的基礎論文如下：

這是真正真銘的第一類永動機，難度可想而知。目前的理論模型可以在10年裏將橫截面1平方米的飛行器加速到0.1公尺每秒，所有能量從真空中取得。我們對零點能和真空的了解仍然非常粗淺，需要進一步研究，目前的數據並不重要，畢竟在1900年人們曾經用嚴格的計算證明火箭無法飛上月球——對於不夠了解的東西，怎麽算都沒啥用。

在風險方面，真空衰變並不會發生。卡西米爾效應已經在實驗室裏從真空中創造出光，而沒有產生任何坍落。

現在我們已經有非常原始的卡西米爾電池、迴圈卡西米爾動力裝置、瓦斯迴圈卡西米爾腔等微小功率的零點能裝置的設計，但初步實驗還沒有取得公認的成功。

世界各地有一小部份民間人士致力於設計利用零點能的裝置，直接創生能量的第一類永動機和用卡西米爾效應強制吸熱的第二類永動機都有，其中一部份宣稱取得了一定成果，但目前的「實物」並不起作用。

當然，也存在微小的可能性：可控核融合發電商業化的進度會晚於零點能裝置，使前者變得毫無意義。

黑洞引擎

物質沿螺線落向黑洞時，強大的重力場使得物質摩擦並被加熱，發出白熱光並產生磁場，該磁場使物質流沿黑洞極區高速噴出。黑洞的吸積盤足夠熱得放射線出X射線。這一過程能夠釋放出物質的品質的10%對應的能量，而恒星核融合的效率只有0.5%。在能制造出宏觀黑洞並控制得住它的場合，將任何垃圾投向黑洞都可以從高熱吸積盤散發的電磁波與高能粒子和黑洞極區拋射的高能粒子射流獲取大量的能量，吸積盤的磁場也可以支持發電機。將任何垃圾投向帶電的黑洞都可以增加它的轉動能量，高速旋轉的帶電黑洞可以支持巨大的發電機。而黑洞吸入物質獲得的品質也會隨著時間以霍金放射線的形式放出，不會一直堆積在黑洞裏。霍金放射線有黑洞越小則放射線強度越大的特點，小黑洞的霍金放射線可以比恒星更亮，投入物質維持它的存在就能持續獲得能量。這是人類現在知道的效率最高的能量產生方式。

黑洞可以具有電荷，小黑洞可以被電磁束縛，對於大黑洞則可以圍繞它在一定距離外建立設施。在合適的軌域上，黑洞吸積盤的放射線壓可以和具有足夠軌域速度的設施受到的重力平衡而防止設施偏離或墜入黑洞。

制造黑洞的方法可以是用大規模供電系統將大量太陽放射線轉化成電能支持若幹加速器、雷射器或直接使用太陽能泵浦，將粒子加速至超高能或產生強雷射，匯聚至一點。也可以是用大量核材料造成核武器，聚焦其起爆產生的X射線。無論如何，產生這樣的黑洞需要粒子達到1千億億億電子伏特以上的能量，這比人類現在最大的粒子加速器LHC的能階高了千萬億倍。

靠多維空間理論的ADD模型可以降低產生黑洞需要的能階直至較靠近LHC的能力 ^[4] ，這種支持粒子加速器造黑洞的理論是最接近我們現有科技水平的。也有學者做了關於LHC已經能產生微黑洞的研究 ^[5] ，但這還需要進一步證實。ADD模型的微黑洞對霍金放射線穩定，即使從量子級開始一個個吞噬原子也能維持自身。

焦耳

國際單位制下能量和功的單位。

1焦耳的能量相當於1牛頓的力的作用點在力的方向上移動1公尺距離所做的功。

TNT當量

能量單位，指某現象相當於多大量的TNT炸藥（三硝基甲苯）爆炸所釋放的能量。

1公斤TNT可放出約418.4萬焦耳的能量。

Foe

常見的超新星爆發殘骸所對應的超新星爆發強度。

1Foe=1E44焦耳。這是1後面有44個零的數位。

宇宙大霹靂

暴漲宇宙論下宇宙早期從普朗克尺度以下急劇膨脹開來、物質從極端致密而灼熱的狀態向稀疏演化並降溫的現象，某種意義上像是一場規模巨大的爆炸。

對我們所在的宇宙來說，該現象對應的能量約3E69焦耳。這是3後面有69個零的數位。

卡爾達肖夫文明指數

蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫提出的概念：

宇宙中的文明可分為三個等級。

地球上的卡爾達肖夫文明指數Ⅰ型文明的功率，按照地球的輸入能量計算需要達到1.74E17瓦。卡爾薩根將這個標準設為1E16瓦，並設定了以下公式來計算文明指數：

K=\frac{log_{10}P-6}{10}

K為文明指數，P為文明的功率。將我們現有的2E13瓦代入公式可以得到0.7301。這就是一些科普提到我們現在是0.7級文明或0.73級文明的出處。

一般會談這個的科學家對人類達到Ⅰ型文明還是較為樂觀的，認為一百到二百年內就可以實作。如果人類保持現在的發展速度，在約210年後可以達到卡爾達肖夫文明指數Ⅰ型文明。

太陽系裏的Ⅱ型文明的功率，按照太陽現在的輸出計算需要達到3.86E26瓦，通常表達為4E26瓦。以我們現在知道的方法，使用圍繞太陽的戴森雲、黑洞引擎之類裝置才能達到。卡爾薩根將這個標準設為1E26瓦。

談這個的科學家數量不多，一般把時間表放在數千年內。也有認為數百年內可以拿反射鏡戴森雲先湊數的人。沒什麽科學家認為這需要「十萬年」的。

用現在每年2.5%的平均總功率成長率維持下去，發展到這個水平需要約1185年。如果人類不能保持現在的發展速度，用每年0.1%的假定發展率計算，發展到這個水平需要約29256年。

長久保持這個發展速度是很難的，但也有一些學者相信2029~2045年人工智慧會取得加速進步並在2045~2075年抵達技術奇異點，那之後的發展速度可能爆炸性提升。但技術奇異點本身可能是無法達到的。人類自己在這段時間裏自我淪陷的可能性要大一些。

銀河系裏的Ⅲ型文明的功率要達到4E37瓦。卡爾薩根將這個標準設為1E36瓦。依托銀河系中心的超大品質黑洞可以達到。

談人類有可能達到這個水平的科學家，例如加來道雄，一般把時間表放在十萬到百萬年內。

如果人類文明能保持現在每年約2.5%的功率成長率，繼續存在2117年，就會成為卡爾達肖夫文明指數Ⅲ型文明。設功率成長率降到每年0.1%，人類能這樣繼續存在52293年的話，也會達到一樣的效果。這說明即使是加來道雄這樣看起來每天笑呵呵的科學家，其實對人類的未來也是非常悲觀的。

更大的文明指數一般出現在追求宏大設定的少數科幻作品或不會離開預印本網站的軟胖論文裏。文明指數其實也是個非常軟胖的指數式，它膨脹起來一點也不亞於分貝。

三體問題

天體力學中的基本力學模型，指三個具有任意的品質、初始位置、初始速度的可視為質點的天體在互相的萬有重力的作用下的運動規律問題。

關於「三體問題無解」的說法並不對。我們早已知道混沌系統缺少解析解。1913年，Sundman ^[6] 已經證明三體問題存在級數解，且在大多數情況下收斂——當然，收斂的速度很慢，對人類現有的計算力來說意義並不大。1990年，Wang Qiudong ^[7] 將上述結論推廣到多體問題。三體問題有解。

至於說三體運動不穩定，那是指lyapunov穩定性，而用這玩意衡量的話，你以為二體運動是穩定的嗎？

此處插入周星馳台詞：你以為沒有槍頭就戳不死人？

至於天體系統的運動，現實中的半人馬座Alpha三星壓根不存在什麽三體問題。比鄰星距離半人馬座AlphaA星和B星太遠、品質也太小，對那兩個恒星沒有值得一提的影響，而那兩個恒星的品質也不夠讓比鄰星亂走。宇宙中真實存在的三恒星系統要麽是三體問題的特解狀態，要麽隨著時間將一個恒星扔出系統之外而變成單純雙星。比鄰星現在就處於飛離該系統的軌域上。

GZK極限

來自遠方的宇宙射線的理論能量上限，在1966年由Kenneth Greisen、Vadim Kuzmin 與 Georgiy Zatsepin三人計算出來，其基礎是宇宙微波背景放射線與宇宙射線的預期互動作用。

他們的預測中指出：宇宙射線所帶的能量如果超過閾值5E19電子伏特，會與宇宙微波背景的光子發生互動作用，產生Π介子。這樣的作用會持續到射線粒子的能量低於該閾值。此互動作用相關的平均自由徑對宇宙來說很小，起源處距離地球大於五千萬秒差距的星系外宇宙射線如果具有大於GZK極限的能量，則不可能在地球上觀測到。

此距離內不存在已知的可以產生這樣能量的宇宙射線源，因此按GZK極限的理論來看，在地球上不應觀測到能量在5E19電子伏特以上的宇宙射線。

現實中已有一些觀測事實顯示部份宇宙射線帶有高於GZK極限的能量，稱作超高能量宇宙射線。這些觀測事實被稱作 GZK悖論 。解釋之一是這些觀測出自儀器誤差或對實驗結果的錯誤解讀。解釋之二是超高能量宇宙射線來自近距離的粒子源，現在不明白這些粒子源會是什麽。另外的嘗試是用極高能量低互動作用性粒子來解釋，例如極超新星放出的微中子。雙重狹義相對論之類新理論也可以分一杯羹。

顯然，認為超高能量宇宙射線來自外星飛船或地外生命體的推進器或武器是完全可以的。

SETI/搜尋地外文明計劃

一群致力於用射電望遠鏡等裝置接收從宇宙中傳來的電磁波、從中尋找有規律的訊號、希望借此發現外星文明的人結成的組織和他們的行動。

他們在許多科幻作品中登場，在世界各地都有人質疑他們的動機和行動原理。一種在網路上流行的解釋是，他們就像被寄生蟲操縱、向捕食者暴露自己的蝸牛那樣，是被某種外來因素影響而向宇宙暴露人類的存在。

阿雷西博資訊

1974年，阿雷西博天文台發射的代表數位、DNA、人類資料、星球、望遠鏡資訊的1679位元資訊。可以參照：

許多科幻作品使用了阿雷西博資訊或類似的資訊。它也是SETI的象征之一。

模擬宇宙論

認為我們所在的宇宙由電腦模擬而成的非標準宇宙論。雖然缺乏可證偽性，但它可以允許相當復雜的科幻作品，例如【黑客帝國】系列那樣多重巢狀的模擬世界模型。可參照：

德雷克方程式

美國天文學家Frank Drake於二十世紀六十年代提出的用來推測「可能與我們接觸的銀河系內的外星文明的數量」之概念性方法。

提出這個方程式的德雷克本人認為銀河系內可以使用無線電通訊的文明約有一萬個，卡爾·薩根則樂觀地認為銀河系內的地外文明有100萬個。

形式：

g=Gf_{p}n_{e}f_{t}f_{i}f_{c}L

這樣得到g=0.01305~130.284，其幾何平均數是(130.284*0.01305)^0.5≈1.304。

可觀測宇宙中恒星的總數約為銀河系恒星總數的1000億倍。這意味著在g=0.01305的情況下，可觀測宇宙中約有13億個碳基文明。

目前一般認為不可觀測宇宙的規模約有可觀測宇宙的1500萬倍。這意味著在g=0.01305的情況下，宇宙中約有1.95億億個碳基文明。

設人類文明有一億分之九千九百九十九萬九千九百九十九的機率比任意選擇的另一文明更先進，那人類文明比可觀測宇宙內的13億個其它碳基文明都更先進的機率約為百萬分之二點二六，人類文明是宇宙中最先進的機率低到沒有計算的意義。

同理，人類文明比外星碳基文明都落後的機率和上述機率是一樣的，低到沒有計算的意義。

人類文明自身的存在就證明g可能遠大於0.01305。

費米悖論

不值一提的垃圾理論。可以參照：

現實 ，或曰 世界的真相

哲學家在過去幾千年裏都在爭論「現實」與「實在」的性質。古典科學是基於這樣的信念：在人們周圍存在一個真實的世界，其各方面性質是確定的，跟感知它們的人無關。物體真實存在，並擁有速度、位置、品質等確定的物理性質。古典科學試圖去描述那些真實的物體及其真實性質，並認為無論有沒有人觀測，外部世界都會繼續遵守一樣的法則。在哲學中這稱為現實主義。但在量子力學顯示了各種不確定性和機率在現實世界的活躍之後，堅持這樣的現實主義變得很困難。

義大利蒙劄市議會禁止人把金魚養在球面魚缸裏，部份理由是金魚從這樣的缸裏向外看會得到歪曲的影像。但實際上人類不能說自己感受到的世界比球面魚缸裏的金魚感受到的要真實。從球面魚缸裏看到的世界和人平時看到的不同，但仍然可以總結出運動的規律：將外界的直線運動都表述成曲線運動，建立新的座標系。這只是比人平時的理論復雜一些。現在有一種叫做全像原理的理論，認為人類以及我們周圍的四維時空可能是一個更大的五維時空在邊界上的影子。在那種情況下，人類在宇宙中的狀況類似於金魚在球面魚缸裏的狀況。

現實中，托勒密在公元150年左右提出以地球為中心的星體運動模型，透過給行星的正圓軌域「本輪」添加輔助輪「均輪」，在之後上千年都能符合觀測事實和人們的日常感受，直到觀測越來越精確讓均輪添加到幾十層，哥白尼才提出以太陽為中心的新模型。地心說的模型和日心說的模型其實都可以描述太陽系的運動，只是地心說過於復雜，日心說的真正優勢是將太陽視為靜止的座標系裏其他太陽系天體的運動方程式會很簡單。而在要研究銀河系天體的運動的時候，日心說的模型又不如以銀河系中心為原點的模型來得好用了。

【黑客帝國】描繪了類似缸中之腦的世界，影片中的人類不知不覺地生活在電腦制造的虛擬現實裏，即使他們自以為擺脫了一層虛擬，實際上還是困在另一層虛擬之中。莊周夢蝶的故事闡述的是一樣的想法：人實際上沒有辦法確定自己和自己感受到的東西是不是真實的。在人的生活裏不存在與感覺或理論無關的「真正的實在」。

無論周圍的世界是真實的還是虛擬的、呈現的是真實樣貌還是錯覺，人類既然現在還生存在它裏面而且毫無脫離它的辦法，那麽也別無選擇，只有將它當做真實的來看待。

現代科學采用的是依賴模型的實在論觀點： 物理理論是一個數學模型和一組將這個模型與觀測事實聯系在一起的規則。 詢問模型本身是否真實是無意義的，有意義的是「模型是否與觀測結果相符」。如果有兩個都能和觀測相符的模型，例如球面魚缸裏建立的運動方程式和空氣裏建立的運動方程式，那麽我們不能說其中一個比另一個更真實。我們只能說，根據我們周圍的環境，哪個模型方便就用哪個。

依賴模型的實在論不僅適用於科學模型，還適用於任何人在日常生活中有意識或無意識地建立的心理模型。人自己是不能將自身從我們對世界的認識裏排除的，人的認識是透過感覺、思維、推理來產生的。人的認識不是直接的，而是透過球面魚缸那樣的東西——人腦的解釋結構——塑造出來的。以視覺為例，大腦從視神經接收一系列訊號，那些訊號並不直接構成電視影像。在視覺神經連線視網膜的地方有個沒有感光細胞的盲點，而且人的視場裏具有高分辨率的部份其實只有視網膜中心周圍大約一度，跟人伸直手臂時大拇指的寬度相近，所以直接送進大腦的視覺數據是兩幅有洞的模糊影像，清晰的地方微乎其微。然後人腦處理這些數據，將兩只眼睛的數據結合在一起，對洞和不清晰的影像一律平滑處理來填補，連小孔成像的顛倒都修正過來。

依賴模型的實在論能解決或至少是避免的另一個問題是 存在的意義 。你閉上眼睛就看不見房間裏的桌子，你並不知道那桌子是否仍然存在。你可以建立一個「當我不看，桌子就會消失，當我睜眼，桌子就會出現」的模型，但這模型很笨，因為你閉著眼睛也能摸到桌子。桌子在你閉眼的時候還留在原地不動的模型要簡單得多，並與觀測相符。亞原子粒子的模型基本都和這相似：人無法直接看見一個電子，但設電子存在的模型可以很好地解釋相關的各種現象，比設電子不存在的模型要好用。

綜上所述，描述世界的真相的好的模型有以下性質：

1.它是易懂的。如果模型難到沒有人能懂，就沒什麽用了；

2.它包含的可調整的元素較少。否則就太復雜了，例如地心說後期的70~80層均輪；

3.它和所有現存的觀測事實一致。否則就直接被反例給證偽了；

4.它能對未來可以發現的觀測事實做出詳細的預言。如果將來觀測發現這些預言不成立，就能證偽這個模型。

人能了解的「世界的真相」就只是這樣一個模型。

參考

1. ^https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0094576519312457?via=ihub
2. ^https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110015936.pdf
3. ^http://earthtech.org/publications/davis_STAIF_conference_2.pdf
4. ^ Dejan Stojkovic, 2005 https://www.researchgate.net/publication/8034759_Distinguishing_Between_Small_Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali_and_Randall-Sundrum_Accelerator-Generated_Black_Holes
5. ^ Barbara Betz,Marcus Bleicher,U. Harbach,T. Humanic,B. Koch,Horst Stoecker, 2006 https://www.researchgate.net/publication/2020077_Mini_Black_Holes_at_the_LHC_Discovery_Through_Di-Jet_Suppression_Mono-Jet_Emission_and_a_Supersonic_Boom_in_the_Quark-Gluon_Plasma_in_ALICE_ATLAS_and_CMS
6. ^ Sundman, Karl F. "Mémoire sur le problème des trois corps." Acta Mathematica 36.1 (1913): 105-179.
7. ^ Qiu-Dong, Wang. "The global solution of the n-body problem." Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 50.1 (1990): 73-88.