与编程无关。但推荐首页一下试试，管理员认为不合适就算了。
曲速: 光速不可突破, 因此编剧设定：存在第四个维度的空间，我们的三维宇宙空间在第四维里是一个卷曲的四维球体，就如同地球的二维表面形成了一个三维的球体一样。飞船的曲速引擎可以把飞船拉入第四维，向四维宇宙球的球心靠近，此时飞船在三维空间中的位置其实是其在宇宙球体的三维表面上的投影，这样当飞船在四维球体中移动时，在三维表面的投影移动的速度就会比例增加。当飞船所处的曲度越高，投影速度增加比值就越大。当飞船以最大曲度——也就是处于四维球体的中心时，飞船的投影也就在三维宇宙里无处不在，就可以在0时间内到达三维世界里的任意地点。
曲速数值一开始是以光速的倍数作指数设计的，后来发现不合理，就统一修改为1到10级，从一倍光速到无穷大的10。但其中曲速10在理论上是达不到的，因为如前所述，以曲速10运动的物体可以以任何时间在任何地点都出现，而即便在电影中还没有发明一种能达到曲速10的曲速引擎(warp drive)。曲速9的飞船能在几秒种内飞跃好几个太阳系的距离。voy系列中星联最快的飞船能达到曲速9.99.。
在曲速航行中， 由于飞船自身并未超过光速，因此时慢效应并不会很明显，甚至还低于脉冲推进。
相位武器: 相位这个词在今天的物理学中是有意义的, 一般指周期性物理量, 其即时值在其周期中所处于的位置. 相位枪如何可以做到攻击能力无法想象.
三相仪: 片子里大家都用这个玩意儿检测一切东西. 一般的物质状态都只有两个相位. 正或是负, 加一个相位比较神秘.
正电子脑: DATA的CPU就是用这个东西做的. 电子计算机的信息和运算都是通过电子运行而实现的, 我们的世界中, 电子绝大数为负电子, 正电子就是反物质了. 一个用反物质和物质两种态结合运行的计算机一定会更强大吧!
注意, 正反物质相遇时, 会产生湮灭, 同时释放极大的能量, DATA的脑袋是个潜在的第N代核弹!
合成器: 一切物质都是由原子构成, 而原子都是由质子, 电子构成, 中子也可以分解为质子和电子, 再向下分解, 就是次级粒子, 在次级粒子的层面上, 所有的物质并没有差别, 因此应该可以用同一种原料合作任何东西吧!
其实原子合成需要巨大的能量, 一般只有在恒星内部的核反应, 才可以使氢原子合成其他元素的原子, 如果企业号上有这么大的能量存储, 不知道为什么只用来作饭, 而不用于护盾, 被人克林岗人几炮就打剩10%了.)
传送器: 与合成器的基础原理相同, 就是把物体的构成信息序列化, 发射到另一地方之后, 用原来的信息重新合成物体.
这个理论也有几个难以处理的问题:
测量问题. 要完全复制物质, 就要包括全部的分子或是原子的状态, 而测不准原理告诉我们无法测定分子或是原子级粒子的状态, 这个问题需要量子学被推翻那天才有可能突破.
信息量问题: 每个粒子都需要三组量来表示其状态: 位置与运动状态, 还要加上粒子的类型. 这三组量值的编码长度要看其值域, 比如值域最小的粒子类型, 如果有10种粒子, 如果传送信息时是用的二进制, 信息量就是以2为底, 10的对数, 有余数再加1, 也就是4个"位". 用一个字节长 而位置和动量信息就要精确得多多了. 比如double型可以接受, 那就是8个字节一个值, XYZ值, 速率值, 方向量也有XYZ, 总57字节, 这就是说需要57倍于粒子数量的字节数来保存物体的信息.
这个数有多大呢? 以60公斤人体为例, 大约有3后面28个原子, 设他们的压缩率很高, 一个原子只需要10个字节来保存数据据, 又设我们有一块一个T(1000G)字节的硬盘可以用, 那么也需要3后面17个0块硬盘. 如果一个硬盘只是一个SD卡那么大, 1公分长, 1公分宽, 两毫米厚, 把这些卡堆到一起去, 也有600亿立方米的大小!
600亿立方有多大? 三峡库区蓄水175米时, 容量为393亿立方米.
然后是通信问题. 要把三峡库区那么多的硬盘发送到另一个地方, 他们的调制解调器要工作在怎么样的速率上? 目前光纤通信的速度一般是2GBIT每秒, 由于光波波长和频率的限制, 未来最高只能达到100Tbps, 也就是每秒1后10个0字节. 如果用这个速率来传送3后面29个0的字节数, 就需要1后面19个0秒, 这大约有3000亿年. 我们的宇宙年龄大约在200亿年以内, 等他传完, 宇宙早收缩了. 收缩了又爆发了! 爆发了又收缩了! 就算星际联邦有亚空间通信技术, 这个通信量也是不容乐观的.
接下来是伦理问题: 一个人被传送之后, 其原来的身体只是信息被扫走, 就象是复制一样, 并非移动. 如果不分解原来的人, 那么新合成的人就与原来的人完全相同. 身体一样, 相法一样, 记忆一样. 这样你就面临一个选择: 如果不保留原来的人体, 你就必须分解他, 就是说要杀了他. 另一个选择就是不杀了他, 而造就同一个人的备份.
想象一下, 当你被传送之后, 新你在一个新的地点被创造, 新你的记忆是连续的, 新你以为自己是一直活着的, 但是旧你在原来的地方却被无情地(可能无痛地)分解.
如果分解器出了故障怎么办? 如果传送器不支持事务操作, 在故障情况下就会造成两个你, 你们两个都回了家, 那么谁该享用你的妻子?
多维空间: 目前我们完全认识的空间为三维空间, 意思就是说, 在此空间中, 每一个位置都可以在一个三轴座标系统中的三个维度的量值表示出来.
一般情况下, 我们会采用正交的三轴座标系, 也就是两两互相垂直的坐标轴, 通常会设定一个参考的中心点, 即原点, 用x, y, z三个量来表示某位置在某个轴向上与原点的距离, 这就是维度. 有时也称自由度.
身为三维的生物, 我们很容易想象更少维度的空间, 比如二维空间, 每个二维空间里的位置只需要二个维度值来标识, 这就是一个没有厚度的面(包括平面和曲面). 以此类推, 一维空间就是只有一个维度了. 只有一个维度的空间就是一根没有直径的线, 没有宽度. 没有厚度.
但是, 我们却没有办法想象大于三维的空间的情形, 从形式上来讲, 四维空间是三维空间多出一个维度, 你可以这样想: 在现在的三维空间里, 你可以向南北走, 向东西走, 向上跳, 向下蹲, 但是如果你是一个四维空间人, 你还可以向另外一个方面上移动, 这个方向是什么? 我们完全没有办法想象, 因为我们的思维是在三维的世界里生长出来的, 就像一个二维的生物没有办法想象第三维一样. 我们甚至没有办法讲出来这个维度, 因为世界上大概还从来没有哪个文化里创造过这个词汇.
我们仅仅知道的是, 这个方向不是南北, 不是东西, 不是上下. 我们只是从数学上去演绎这个维度. 为什么我们会推测存在第四维? 因为相对论告诉我们三维空间在引力场中是弯曲的, 如果三维空间弯曲了, 那么它在哪个维度弯曲? 只能再加一个维度了.
想象一个二维的虫子, 假设它生活在一个巨大的球面上, 它只能在这个面中移动, 也看不到这个面之外的东西. 很多年里, 它只在一个很小的范围里活动, 只能看到很短的距离. 因为这个球很大, 它会认为这个世界是一个平的面.
而当有一天, 它的科技增强了它活动或是观察的能力, 于是它沿着这个面世界看出去, 终于在足够远的地方发现, 它们的经典物理学中本应该是绝对平直的光线, 由于曲面效应而引起的畸变, 这时它就会意识到: 这个世界其实以一种超出他认识能力之外的方式卷曲着的. 于是, 它在它关于这个二维世界的科学公式中增第三维的变量, 想象二维的面如何扭曲为三维的球体. 它还是无法想象出球体是怎样的东西, 但是它已经可以总结出球体在二维世界的投影的一些特征了, 比如它会指出, "如果能看到无限远, 那么无论向哪个方向上望出去, 都只能看到自己的后背"这样的论断.
我们就是三维世界里的虫子, 当我们的科技让我们看得更远后, 我们看到经典的绝对平直空间其实是弯曲的, 于是我们就会思考这个世界的真实面目, 虽然看不到第四维, 也无法从感性上认识它, 但是三维空间的情形使我们确信它的存在.
有一种说法认为, 时间就是我们世界的第四维, 有可能对, 但更可能不对. 无论如何, 时间维度与空间维度的性质差异太大, 很难想象三维空间到四维空间会有这么大的性质变化, 毕竟一维到二维, 到三维之间的变化都是很自然的. 我想提出这个说法的原因还是在于我们的始终思想无法脱离三维认知的局限性, 总是想找一个认识的, 可以理解的东西来填充这个认知空白.
对于星际旅行来说, 由于他们可以轻易以曲速7航行, 这是光速的一千万倍, 因此就面临电磁波通信时的时延问题, 试想一下, 他们一秒钟就可以飞出一千万光秒的距离, 电磁波要回到原来的出发地, 就要飞行一千万秒, 就是115天,一句话打个来回, 就是231天, 而他们常常一飞就是几个小时的曲速航行, 不用再列数据就知道, 实时通信那是不可能了.
为了增加观赏性, 编剧必须解决这个问题, 于是他就转而不可捉摸的第四维度. 为了方便说明, 还是以二维蠕虫做例子, 如果它要解决和N光年之外的另一虫子的通信问题, 可以对第三维报以希望: 想象一下在三维空间中被折叠的二维空间, 如果拆为两层, 就会有一些两个面上的点虽在其二维空间中相距很完, 但是在三维空间里, 却互相紧贴, 如果二维虫子可以通过三维空间里的直线距离来通信, 就会大大缩短通信的时延.
对于二维虫子, 它无法想像信号离开二维面之后, 是在什么样的空间里传导的, 出于自大心理, 它就称这一非其二维空间内的空间为"亚空间", 意为:"不完整的空间".
但是, 需要指出的是, 这种通信能够成功, 依赖于企业号和联邦总部正好在卷曲空间中的两个相邻"面"中的两个相临点上. 这种机会不知道会有多少?
如果自己来创建空间的局部扭曲, 而使通信点在第四维里相接呢? 且不谈所需能量的问题, 只需要指出一个逻辑悖论就可以了: 如果他们能随时把空间扭曲到任意程度而实现实时通讯, 那么为什么他们不直接把飞船的曲速场也扭曲到这种程度, 而使飞船也实时到达那远的地方呢? 别忘了, 曲速理论也是靠空间扭曲的理论基础而实现的.
更进一步, 如果一个有限远的距离(如30光年, 曲速7下半分钟的路程)可以用这种方法实现即时(就是0秒)到达, 那么设任意长的距离N光年, 都有: (N/30) * 0 = 0, 也就是推导出任意长的距离都可以即时到达. 那么, 航海家号在delta象限里还要什么几十年时间回家?
