解密《阿凡达》中的真实科学-反物质飞船

勇者无惧

反物质飞船 　　《阿凡达》中：为了飞向阿尔法半人马星，人类建造了长约1英里、装备了反物质融合引擎的飞船。这种飞船可以以7/10的光速飞行，约等于每小时67000万英里的速度。即便是以这样的速度航行，到达离我们最近的恒星也需要飞行大约6年的时间。 　　现实科学中：作为用于推进的能量来源，你不能让其他物质与反物质粒子接触，这样会毁灭彼此。“这是我们已知的最强大的反应”，美国国家航空航天局的乔治-施密特(George Schmidt)说到。他一直致力于开发先进的推进系统，目前担任俄亥俄州研究与技术局(Research and Technology Directorate)副局长。物质-反物质毁灭时释放的能量能够作为火箭喷嘴喷出的推进剂，或者反物质在其他材料中能够引起核裂变或核聚变反应来产生相对较小、但依然强大的推力。然而，飞往半人马座阿尔法星单程距离就达到了26万亿公里。要想得到足够的反物质，并长时间储存这些不稳定的燃料是相当昂贵而困难的。 　　首先，制造这些东西就不是一项简单的任务：在瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理研究所和芝加哥费米实验室的粒子对撞机迄今为止只产生过约12微克的反物质(不过应该指出的是，这些设施设计的目的并不是为了制造大量的反物质)。目前反物质的价格大约是600亿美元一微克，施密特表示。尽管需要花费数几十亿美元，但一个专门制造反物质的设施可以将这一成本降低到大约600万美元一微克。 “我很高兴(《阿凡达》电影制作者)能用混合核工艺作为能量来源，”施密特说到，“这样概念对反物质的需求要比一个纯反物质推进火箭少得多。”但施密特同时也表示，反物质核聚变引擎无法产生可以让飞船以十分之七光速行驶所需的推力。 　　反物质的储存也是另一个严重的问题。电磁场可以通过让反物质远离容器壁，并在潘宁阱(Penning trap)中存储反物质。但这只能维持数月的时间，而后反物质就会与容器中的其他粒子碰撞。目前还无法制造出一个完美的、不存在其他物质的真空环境。宾夕法尼亚州立大学物理学名誉教授兼研究反物质应用的宝西(Positronics)公司创始人杰拉尔德-史密斯(Gerald Smith)解释到。 　　总而言之，一个向半人马座阿尔法星运送(并折返回来)大量货物的星际任务需要数千吨的反物质，并将其储存在一个燃料箱中长达数年的时间。这显然是一项非常艰巨的任务。一旦这一切都搞定了，也还有飞船到达半人马座阿尔法星时该如何减速的问题。 “你将会有个漂亮的俯冲，”施密特说到，飞船可以通过星球重力与向地面喷射的反作用力来帮助其减速。

勇者无惧

灵魂出窍体验 　　《阿凡达》中：自从人类首次抵达“潘多拉”星并开始入侵式采矿作业后已过去了30年的时间。而人类也一直与当地土著“那美”人保持着紧张的关系。因人类无法在潘多拉的大气中呼吸，两个种族之间的关系也愈发复杂化。为了试图与那美人交流，地球上的资源开发管理总署(Resources Development Administration)启动了“阿凡达”计划来创造半人、半那美混血的生物来担任大使。依靠复杂的接口设备，一个人类可以通过“心灵感应”来控制这具“阿凡达”身体。让他可以像那美人一样游历“潘多拉”。在孪生兄弟去世后，主人公杰克-萨利(萨姆-沃辛顿饰演)被召进了这项计划。对于杰克来说，这一悲惨的事件没有让他得到一个小小的安慰：一场战争导致他半身瘫痪。现在通过他的“阿凡达”，杰克可以再次起身行走。 　　现实科学中：目前人们已经做过了很多研究人类与化身相连接的工作，也就是让生物学“湿件”(wetware，即人脑)控制加工出的硬件。这些脑机接口(BMI)研究的目的也确实是为了让像杰克一样的残疾人重新拥有活动能力。 “电影《阿凡达》中的这一内容与我们目前正进行的实验工作惊人地相似，”杜克大学神经学家兼跨国“重新行走项目”(Walk Again Project)首席研究员米格尔-尼克拉里斯(Miguel Nicolelis)表示。该项目正在开发一种能够让残疾人穿戴的外骨骼，这种骨骼可以从这个人的思想中接收命令。 　　去年，尼克拉里斯和他的同事提供到目前为止这一技术最先进的范本。在他们位于北卡罗来纳州的实验室内，研究员们训练一只恒河猴让它在跑步机上直立行走。随后他们提取猴子脑中的神经信号并将这些信号连同视频通过互联网传送到位于日本的一个实验室。在那里有一个机器人可以完全同步猴子的步态。“我们正在训练让猴子通过自己的脑电波活动来控制化身。”尼克拉斯说到。 　　其它的研究工作已经能够让灵长类动物远程控制机械臂的移动。在人类方面，电极植入可以帮助合成发声，也可以用意识来移动电脑光标。此外，还有其他研究正试图凭借可穿戴的机器接口来让已断裂的骨髓周围的神经信号改道重连大脑，进而让正常的身体肌肉发挥作用。 。 　　然而，《阿凡达》中，意识无缝并完美地转换进另一具生物身体的设想已经远远超出了目前认知的范围，“这是非常牵强的。”尼克拉斯说到。LEI/文

清音王梓

这个电影太火了，还没来得及去电影院看呢，周末看有没有时间去看！[s:3] [s:3]

一剑飘香红

好久都没有看过电影了

一剑飘香红

问好勇和王子