能不能介绍几个科幻小说的名词？

在有科学依据的场合，「关于宇宙战舰的名词或者能量单位」都是现实中存在的概念。

代达罗斯计划

1975年的代达罗斯计划是人类第一个可控核聚变星际飞行器计划，需要开采木星的核燃料，飞行器可以加速到光速的15%，目的是飞掠6光年外的巴纳德星。许多「宇宙战舰」套用了它的部分设计。

Longshot计划

1987-1988年的Longshot计划是用可控核裂变诱发不可控核聚变进行恒星际航行的设计。

在设想中，飞船将用100年时间抵达半人马座阿尔法B星，平均速度是真空光速的4.5%。飞船会减速到环绕该恒星运行。其推进机制是裂变反应堆提供能量发射激光点燃聚变燃料（惯性约束聚变）。

星际航行的前景

按人类文明现在每年百分之二点五到百分之三的总能耗发展趋势，三百年内造出有限航程的宇航工具的可能性就是有的。黑洞引擎晚不过两千五百年。三万年内拿出高级推进手段是有可能的，只要人类不把自己玩死，每年百分之零点一的发展率都可以支持无限航程的宇航技术的完成。

两千年内，人类也可能先把恒星引擎架上，驾驶太阳系作为宇宙飞船 ^[1] 。

一些技术奇点论者认为，2045～2075年这问题就会在超人工智能的机械降神面前迎刃而解，曲速引擎和零点能动力系统都没问题。

曲速引擎

理论物理学家米给尔·阿库别瑞（Miguel Alcubierre）在1994年提出的阿库别瑞度规定义了曲速引擎的时空，按照广义相对论来解读，这是一种洛伦兹流形，允许一个曲速泡出现在原先平坦的时空中，并在实质上以超光速移动。

制造曲速泡需要巨大的负能量，但后来NASA的哈罗德·G·怀特改进其数学模型，用曲速环的形式将拖动较少物质需要的负能量压缩到卡西米尔真空可以承担的范围附近 ^{[2] [3]} 。他已经就此进行了一些实验，这被广泛解读为NASA在研制曲速引擎。

EM驱动的漏磁的疑似曲速泡：

零点能推进器

2014~2016年，NASA考察了零点能推进器的理论可行性，在目前的低级理论与低级技术下较完善的基础论文如下：

这是真正真铭的第一类永动机，难度可想而知。目前的理论模型可以在10年里将横截面1平方米的飞行器加速到0.1米每秒，所有能量从真空中取得。我们对零点能和真空的了解仍然非常粗浅，需要进一步研究，目前的数据并不重要，毕竟在1900年人们曾经用严格的计算证明火箭无法飞上月球——对于不够了解的东西，怎么算都没啥用。

在风险方面，真空衰变并不会发生。卡西米尔效应已经在实验室里从真空中创造出光，而没有产生任何坍落。

现在我们已经有非常原始的卡西米尔电池、循环卡西米尔动力装置、气体循环卡西米尔腔等微小功率的零点能装置的设计，但初步实验还没有取得公认的成功。

世界各地有一小部分民间人士致力于设计利用零点能的装置，直接创生能量的第一类永动机和用卡西米尔效应强制吸热的第二类永动机都有，其中一部分宣称取得了一定成果，但目前的「实物」并不起作用。

当然，也存在微小的可能性：可控核聚变发电商业化的进度会晚于零点能装置，使前者变得毫无意义。

黑洞引擎

物质沿螺线落向黑洞时，强大的引力场使得物质摩擦并被加热，发出白热光并产生磁场，该磁场使物质流沿黑洞极区高速喷出。黑洞的吸积盘足够热得辐射出X射线。这一过程能够释放出物质的质量的10%对应的能量，而恒星核聚变的效率只有0.5%。在能制造出宏观黑洞并控制得住它的场合，将任何垃圾投向黑洞都可以从高热吸积盘散发的电磁波与高能粒子和黑洞极区抛射的高能粒子射流获取大量的能量，吸积盘的磁场也可以支持发电机。将任何垃圾投向带电的黑洞都可以增加它的转动能量，高速旋转的带电黑洞可以支持巨大的发电机。而黑洞吸入物质获得的质量也会随着时间以霍金辐射的形式放出，不会一直堆积在黑洞里。霍金辐射有黑洞越小则辐射强度越大的特点，小黑洞的霍金辐射可以比恒星更亮，投入物质维持它的存在就能持续获得能量。这是人类现在知道的效率最高的能量产生方式。

黑洞可以具有电荷，小黑洞可以被电磁束缚，对于大黑洞则可以围绕它在一定距离外建立设施。在合适的轨道上，黑洞吸积盘的辐射压可以和具有足够轨道速度的设施受到的引力平衡而防止设施偏离或坠入黑洞。

制造黑洞的方法可以是用大规模供电系统将大量太阳辐射转化成电能支持若干加速器、激光器或直接使用太阳能泵浦，将粒子加速至超高能或产生强激光，汇聚至一点。也可以是用大量核材料造成核武器，聚焦其起爆产生的X射线。无论如何，产生这样的黑洞需要粒子达到1千亿亿亿电子伏特以上的能量，这比人类现在最大的粒子加速器LHC的能级高了千万亿倍。

靠多维空间理论的ADD模型可以降低产生黑洞需要的能级直至较靠近LHC的能力 ^[4] ，这种支持粒子加速器造黑洞的理论是最接近我们现有科技水平的。也有学者做了关于LHC已经能产生微黑洞的研究 ^[5] ，但这还需要进一步证实。ADD模型的微黑洞对霍金辐射稳定，即使从量子级开始一个个吞噬原子也能维持自身。

焦耳

国际单位制下能量和功的单位。

1焦耳的能量相当于1牛顿的力的作用点在力的方向上移动1米距离所做的功。

TNT当量

能量单位，指某现象相当于多大量的TNT炸药（三硝基甲苯）爆炸所释放的能量。

1公斤TNT可放出约418.4万焦耳的能量。

Foe

常见的超新星爆发残骸所对应的超新星爆发强度。

1Foe=1E44焦耳。这是1后面有44个零的数字。

宇宙大爆炸

暴涨宇宙论下宇宙早期从普朗克尺度以下急剧膨胀开来、物质从极端致密而灼热的状态向稀疏演化并降温的现象，某种意义上像是一场规模巨大的爆炸。

对我们所在的宇宙来说，该现象对应的能量约3E69焦耳。这是3后面有69个零的数字。

卡尔达肖夫文明指数

苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫提出的概念：

宇宙中的文明可分为三个等级。

地球上的卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明的功率，按照地球的输入能量计算需要达到1.74E17瓦。卡尔萨根将这个标准设为1E16瓦，并设定了以下公式来计算文明指数：

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

K为文明指数，P为文明的功率。将我们现有的2E13瓦代入公式可以得到0.7301。这就是一些科普提到我们现在是0.7级文明或0.73级文明的出处。

一般会谈这个的科学家对人类达到Ⅰ型文明还是较为乐观的，认为一百到二百年内就可以实现。如果人类保持现在的发展速度，在约210年后可以达到卡尔达肖夫文明指数Ⅰ型文明。

太阳系里的Ⅱ型文明的功率，按照太阳现在的输出计算需要达到3.86E26瓦，通常表达为4E26瓦。以我们现在知道的方法，使用围绕太阳的戴森云、黑洞引擎之类装置才能达到。卡尔萨根将这个标准设为1E26瓦。

谈这个的科学家数量不多，一般把时间表放在数千年内。也有认为数百年内可以拿反射镜戴森云先凑数的人。没什么科学家认为这需要「十万年」的。

用现在每年2.5%的平均总功率成长率维持下去，发展到这个水平需要约1185年。如果人类不能保持现在的发展速度，用每年0.1%的假定发展率计算，发展到这个水平需要约29256年。

长久保持这个发展速度是很难的，但也有一些学者相信2029~2045年人工智能会取得加速进步并在2045~2075年抵达技术奇点，那之后的发展速度可能爆炸性提升。但技术奇点本身可能是无法达到的。人类自己在这段时间里自我毁灭的可能性要大一些。

银河系里的Ⅲ型文明的功率要达到4E37瓦。卡尔萨根将这个标准设为1E36瓦。依托银河系中心的超大质量黑洞可以达到。

谈人类有可能达到这个水平的科学家，例如加来道雄，一般把时间表放在十万到百万年内。

如果人类文明能保持现在每年约2.5%的功率成长率，继续存在2117年，就会成为卡尔达肖夫文明指数Ⅲ型文明。设功率成长率降到每年0.1%，人类能这样继续存在52293年的话，也会达到一样的效果。这说明即使是加来道雄这样看起来每天笑呵呵的科学家，其实对人类的未来也是非常悲观的。

更大的文明指数一般出现在追求宏大设定的少数科幻作品或不会离开预印本网站的软胖论文里。文明指数其实也是个非常软胖的指数式，它膨胀起来一点也不亚于分贝。

三体问题

天体力学中的基本力学模型，指三个具有任意的质量、初始位置、初始速度的可视为质点的天体在互相的万有引力的作用下的运动规律问题。

关于「三体问题无解」的说法并不对。我们早已知道混沌系统缺少解析解。1913年，Sundman ^[6] 已经证明三体问题存在级数解，且在大多数情况下收敛——当然，收敛的速度很慢，对人类现有的计算力来说意义并不大。1990年，Wang Qiudong ^[7] 将上述结论推广到多体问题。三体问题有解。

至于说三体运动不稳定，那是指lyapunov稳定性，而用这玩意衡量的话，你以为二体运动是稳定的吗？

此处插入周星驰台词：你以为没有枪头就戳不死人？

至于天体系统的运动，现实中的半人马座阿尔法三星压根不存在什么三体问题。比邻星距离半人马座阿尔法A星和B星太远、质量也太小，对那两个恒星没有值得一提的影响，而那两个恒星的质量也不够让比邻星乱走。宇宙中真实存在的三恒星系统要么是三体问题的特解状态，要么随着时间将一个恒星扔出系统之外而变成单纯双星。比邻星现在就处于飞离该系统的轨道上。

GZK极限

来自远方的宇宙射线的理论能量上限，在1966年由Kenneth Greisen、Vadim Kuzmin 与 Georgiy Zatsepin三人计算出来，其基础是宇宙微波背景辐射与宇宙射线的预期交互作用。

他们的预测中指出：宇宙射线所带的能量如果超过阈值5E19电子伏特，会与宇宙微波背景的光子发生交互作用，产生Π介子。这样的作用会持续到射线粒子的能量低于该阈值。此交互作用相关的平均自由程对宇宙来说很小，起源处距离地球大于五千万秒差距的星系外宇宙射线如果具有大于GZK极限的能量，则不可能在地球上观测到。

此距离内不存在已知的可以产生这样能量的宇宙射线源，因此按GZK极限的理论来看，在地球上不应观测到能量在5E19电子伏特以上的宇宙射线。

现实中已有一些观测事实显示部分宇宙射线带有高于GZK极限的能量，称作超高能量宇宙射线。这些观测事实被称作 GZK悖论 。解释之一是这些观测出自仪器误差或对实验结果的错误解读。解释之二是超高能量宇宙射线来自近距离的粒子源，现在不明白这些粒子源会是什么。另外的尝试是用极高能量低交互作用性粒子来解释，例如极超新星放出的中微子。双重狭义相对论之类新理论也可以分一杯羹。

显然，认为超高能量宇宙射线来自外星飞船或地外生命体的推进器或武器是完全可以的。

SETI/搜寻地外文明计划

一群致力于用射电望远镜等设备接收从宇宙中传来的电磁波、从中寻找有规律的信号、希望借此发现外星文明的人结成的组织和他们的行动。

他们在许多科幻作品中登场，在世界各地都有人质疑他们的动机和行动原理。一种在网络上流行的解释是，他们就像被寄生虫操纵、向捕食者暴露自己的蜗牛那样，是被某种外来因素影响而向宇宙暴露人类的存在。

阿雷西博信息

1974年，阿雷西博天文台发射的代表数字、DNA、人类资料、星球、望远镜信息的1679比特信息。可以参照：

许多科幻作品使用了阿雷西博信息或类似的信息。它也是SETI的象征之一。

模拟宇宙论

认为我们所在的宇宙由计算机模拟而成的非标准宇宙论。虽然缺乏可证伪性，但它可以允许相当复杂的科幻作品，例如【黑客帝国】系列那样多重嵌套的模拟世界模型。可参照：

德雷克方程

美国天文学家Frank Drake于二十世纪六十年代提出的用来推测「可能与我们接触的银河系内的外星文明的数量」之概念性方法。

提出这个方程的德雷克本人认为银河系内可以使用无线电通讯的文明约有一万个，卡尔·萨根则乐观地认为银河系内的地外文明有100万个。

形式：

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

这样得到g=0.01305~130.284，其几何平均数是(130.284*0.01305)^0.5≈1.304。

可观测宇宙中恒星的总数约为银河系恒星总数的1000亿倍。这意味着在g=0.01305的情况下，可观测宇宙中约有13亿个碳基文明。

目前一般认为不可观测宇宙的规模约有可观测宇宙的1500万倍。这意味着在g=0.01305的情况下，宇宙中约有1.95亿亿个碳基文明。

设人类文明有一亿分之九千九百九十九万九千九百九十九的概率比任意选择的另一文明更先进，那人类文明比可观测宇宙内的13亿个其它碳基文明都更先进的概率约为百万分之二点二六，人类文明是宇宙中最先进的概率低到没有计算的意义。

同理，人类文明比外星碳基文明都落后的概率和上述概率是一样的，低到没有计算的意义。

人类文明自身的存在就证明g可能远大于0.01305。

费米悖论

不值一提的垃圾理论。可以参照：

现实 ，或曰 世界的真相

哲学家在过去几千年里都在争论「现实」与「实在」的性质。古典科学是基于这样的信念：在人们周围存在一个真实的世界，其各方面性质是确定的，跟感知它们的人无关。物体真实存在，并拥有速度、位置、质量等确定的物理性质。古典科学试图去描述那些真实的物体及其真实性质，并认为无论有没有人观测，外部世界都会继续遵守一样的法则。在哲学中这称为现实主义。但在量子力学显示了各种不确定性和概率在现实世界的活跃之后，坚持这样的现实主义变得很困难。

意大利蒙札市议会禁止人把金鱼养在球面鱼缸里，部分理由是金鱼从这样的缸里向外看会得到歪曲的影像。但实际上人类不能说自己感受到的世界比球面鱼缸里的金鱼感受到的要真实。从球面鱼缸里看到的世界和人平时看到的不同，但仍然可以总结出运动的规律：将外界的直线运动都表述成曲线运动，建立新的坐标系。这只是比人平时的理论复杂一些。现在有一种叫做全息原理的理论，认为人类以及我们周围的四维时空可能是一个更大的五维时空在边界上的影子。在那种情况下，人类在宇宙中的状况类似于金鱼在球面鱼缸里的状况。

现实中，托勒密在公元150年左右提出以地球为中心的星体运动模型，通过给行星的正圆轨道「本轮」添加辅助轮「均轮」，在之后上千年都能符合观测事实和人们的日常感受，直到观测越来越精确让均轮添加到几十层，哥白尼才提出以太阳为中心的新模型。地心说的模型和日心说的模型其实都可以描述太阳系的运动，只是地心说过于复杂，日心说的真正优势是将太阳视为静止的坐标系里其他太阳系天体的运动方程会很简单。而在要研究银河系天体的运动的时候，日心说的模型又不如以银河系中心为原点的模型来得好用了。

【黑客帝国】描绘了类似缸中之脑的世界，影片中的人类不知不觉地生活在电脑制造的虚拟现实里，即使他们自以为摆脱了一层虚拟，实际上还是困在另一层虚拟之中。庄周梦蝶的故事阐述的是一样的想法：人实际上没有办法确定自己和自己感受到的东西是不是真实的。在人的生活里不存在与感觉或理论无关的「真正的实在」。

无论周围的世界是真实的还是虚拟的、呈现的是真实样貌还是错觉，人类既然现在还生存在它里面而且毫无脱离它的办法，那么也别无选择，只有将它当做真实的来看待。

现代科学采用的是依赖模型的实在论观点： 物理理论是一个数学模型和一组将这个模型与观测事实联系在一起的规则。 询问模型本身是否真实是无意义的，有意义的是「模型是否与观测结果相符」。如果有两个都能和观测相符的模型，例如球面鱼缸里建立的运动方程和空气里建立的运动方程，那么我们不能说其中一个比另一个更真实。我们只能说，根据我们周围的环境，哪个模型方便就用哪个。

依赖模型的实在论不仅适用于科学模型，还适用于任何人在日常生活中有意识或无意识地建立的心理模型。人自己是不能将自身从我们对世界的认识里排除的，人的认识是通过感觉、思维、推理来产生的。人的认识不是直接的，而是通过球面鱼缸那样的东西——人脑的解释结构——塑造出来的。以视觉为例，大脑从视神经接收一系列信号，那些信号并不直接构成电视图像。在视觉神经连接视网膜的地方有个没有感光细胞的盲点，而且人的视场里具有高分辨率的部分其实只有视网膜中心周围大约一度，跟人伸直手臂时大拇指的宽度相近，所以直接送进大脑的视觉数据是两幅有洞的模糊图像，清晰的地方微乎其微。然后人脑处理这些数据，将两只眼睛的数据结合在一起，对洞和不清晰的图像一律平滑处理来填补，连小孔成像的颠倒都修正过来。

依赖模型的实在论能解决或至少是避免的另一个问题是 存在的意义 。你闭上眼睛就看不见房间里的桌子，你并不知道那桌子是否仍然存在。你可以建立一个「当我不看，桌子就会消失，当我睁眼，桌子就会出现」的模型，但这模型很笨，因为你闭着眼睛也能摸到桌子。桌子在你闭眼的时候还留在原地不动的模型要简单得多，并与观测相符。亚原子粒子的模型基本都和这相似：人无法直接看见一个电子，但设电子存在的模型可以很好地解释相关的各种现象，比设电子不存在的模型要好用。

综上所述，描述世界的真相的好的模型有以下性质：

1.它是易懂的。如果模型难到没有人能懂，就没什么用了；

2.它包含的可调整的元素较少。否则就太复杂了，例如地心说后期的70~80层均轮；

3.它和所有现存的观测事实一致。否则就直接被反例给证伪了；

4.它能对未来可以发现的观测事实做出详细的预言。如果将来观测发现这些预言不成立，就能证伪这个模型。

人能了解的「世界的真相」就只是这样一个模型。

参考

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.