星球大戰或者星際迷航中,兩艘以超光速飛行的飛船相撞後會是什麼狀態?


我就回答《星球大戰》的情況吧。

首先,在目前出版的所有《星球大戰》作品裡,都沒有記載過飛船在超空間內相撞的情況,因此就我無法給你最官方的答案。

不過,在2005年出版的官方參考書《Star Wars: Revenge of the Sith Incredible Cross-Sections》里,記載了發生在克隆人戰爭期間的一起類似事故。共和國的「副執政官級」戰列巡洋艦「財務官號」(Praetor-class battlecruiser Quaestor)在超空間中與位於實空間的潘門特(Pamment)行星相撞。「財務官號」灰飛煙滅;潘門特行星裂開一個大口,行星內核暴露,大氣層被輻射污染,潘門特變成不宜居行星。

其次,作為超級星戰迷兼星戰參考書作者之一,悉尼大學天體物理學家柯蒂斯·薩克斯頓(Curtis Saxton)寫過一篇文章詳細分析了超空間的現象。這篇文章已由我本人翻譯成中文:用理性分析科幻——論「超空間」

在這篇文章里,對於超空間中的飛船相撞,薩克斯頓分析道:

  超空間並不是和實空間毫無聯繫的另一個空間。超空間的每一點或每一秒都與實空間的某一點或某一秒相關,反之亦然。超空間並不脫離於實空間;超空間僅僅是物體以超光速運動時所經歷的某種宇宙狀態。

  實空間中的物體和能量場對超空間中的物體也有影響。從超空間旅行者的視點來看,普通的銀河亞光速現象將以不同的形式顯現,就好比對實空間觀察者而言,超空間中的飛船看上去也具有迥異的特徵。實空間物體在超空間中的影響被稱為「質影」效應。與宏觀世界的質影發生碰撞通常是悲慘致命的。

  亞光速物體可以和超空間中的物體相互影響,反之亦然。超光速碰撞對實空間物體也將產生破壞性的後果,但對人類直覺而言,超光速碰撞的具體運動機制沒有常規物體間的相互作用那樣簡單直觀。

  當實空間的慢子物體損失能量時,它們速度變慢;從亞光速逼近光速需要動力。從超光速逼近光速也需要動力。對快子物體而言,損失能量意味著速度變快。經歷過超光速碰撞的飛船殘骸將以更快的速度向不同方向散開。這將導致與附近背景物體質影的更多碰撞,最終所有的殘留物都將被碾成高速運動的亞原子粉末。這股超光速輻射將很快消散在整個宇宙。

  一旦飛船被毀於超空間,那它們的殘骸將再也無法返回實空間,即使對那些正好在跳躍時發生事故的飛船而言,也只有極少一部分殘骸能留下。帝國軍隊的希爾·索朗南少校(Major Sil Sorannan)曾在一個專攻超光速實驗物理學的軍事研究小組工作。按照他的說法,在超空間中釋放的物體將永遠留在超空間。要返回實空間就必須使用超光速推進器。這很好地印證了前面關於超空間、超光速旅行和快子的觀點。

  超空間中的星際飛船很有可能與不起眼的星際氣體發生微弱的碰撞,從而受到曳力的影響。如果這種效應過於強烈,飛船將有可能加速。如果飛船穿過密度更大的星際介質,不僅僅船體會被燒蝕,航速更有可能達到難以置信的程度,最終錯過目的地,毀於更嚴重的碰撞。

  在超空間中合理地使用亞光速推進器也許能抵消星際間的拖曳效應。這便解釋了《新的希望》中「千年隼」的亞光速引擎在接近奧德蘭出口點時已被點燃的原因。(也有可能當時亞光速引擎是在低速運轉,以便在重返實空間後能快速啟動。)

但是,有必要指出,這篇文章並未得到官方的認可,因此不能被看作官方答案,僅供參考。

最後,對於超空間的原理,官方模糊地把超空間解釋為高維空間,而柯蒂斯·薩克斯頓簡單粗暴地認為是物體在三維空間超過光速。個人認為還是官方解釋靠譜些。


謝 @Yui Yoshioka 邀。

很有趣的問題。

關於星球大戰, @南方戰士 回答的很好了,我不了解就不瞎說了,只談星際迷航。

我們先看一個不完全一樣但是有關的例子——曲速場的融合。

根據Memory Alpha:

During emergency situations where the transfer of crew or other objects is necessary while in warp, the warp fields of two vessels may be brought into contact with each other and merge to form one, provided both ships remain motionless relative to each other and at the same warp velocity.

Ref:ENT 4x16 "Divergence"

翻譯一下:

在一些緊急情況下,例如必須在曲速時轉移乘員和其它物品時,只要兩艘星艦相互靜止並達到相同的曲速速度,兩艘星艦就可以相互抵近以使得它們的曲速場發生融合。

下圖是ENT 4x16 "Divergence"中NX-01 進取號和NX-02 哥倫比亞號的曲速場即將融合的示意圖

此外,似乎也有人對於電影《星際迷航:暗黑無界》中復仇號為何可以在曲速中對進取號開火用曲速場的融合做出解釋——也就是說,曲速場融合時,相位炮是可以使用的

下圖應該是一艘多瑙河級小艇在曲速中朝著詹哈達戰艦射擊,圖片來自Google

下圖是《星際迷航:暗黑無界》里復仇號在曲速時對進取號開火

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那麼官方劇集中是否有出現過曲速中的星艦相互碰撞的案例呢?

根據我所了解(看完過VOY和DS9,看過部分TNG、TOS和ENT),應當是沒有出現過的(但是有出現過量子滑流和超曲速導管中的交火,見VOY)。

根據網友們的猜測(見trekbbs的帖子Warp Speed Collisions),曲速場融合的情況下,星艦的碰撞應該是和正常空間一樣的,但是具體怎麼樣當然還是要官方做出解釋,我們這些粉絲也只能瞎猜了。

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P.S. 可以參考曲速狀態下星艦通過光子魚雷或者量子魚雷的交火。魚雷一般裝備了曲速引擎(Ref:Photon torpedo),因此某種意義上也可以當作是一艘微型星艦。

根據TNG技術指南(英文版)第129頁:

When launched in warp flight, torpedo will continue to travel at warp, when launched at sublight, torpedo will travel at a high sublight speed, but will not cross the warp threshold.

翻譯一下,就是:

在曲速狀態下發射的魚雷會繼續以曲速航行;在亞光速下發射的魚雷會以很高的亞光速航行,但是不會突破光速

也就是說,曲速下發射魚雷技術上是可行的。

下圖為量子滑流時航海家號發射光子魚雷——考慮到量子滑流比曲速還危險,所以曲速下發射魚雷也並非不可能吧╮(╯▽╰)╭


啊,謝邀謝邀

大家說得差不多了,我就補充一點星際迷航的吧

(為什麼又是補充……)

好吧,為了回答這個問題,我特意從一堆輕小說里(划去)翻出了我的TNG和DS9技術指南

首先,對於星際迷航,這是個偽命題

因為無意識下的曲速撞船基本上是不可能的

為什麼?

首先我們要了解曲速原理

曲速引擎大致是通過某種方式(向曲速線圈灌注大量能量)作用於亞空間,生成一個亞空間扭曲場,進而影響正常空間

通過控制亞空間扭曲場,星艦可以翹曲周圍空間,使周圍空間彎曲形成一個閉合的、圍繞星艦的曲速泡,星艦會安全地處在曲速泡中間的一片正常空間里

接著,亞空間扭曲場會作用於曲速泡,使其以一種詭異的方式,帶著有星艦的一小片正常空間「擠」過周圍的正常空間

也就是說,星艦與「外面的空間」和其它星艦是相對隔絕的,不會撞船

除非前面提到的特例——曲速泡融合

每一艘船都有一個獨特的曲速場頻率,不同頻率的曲速場所創造的曲速泡相性很差,接近說不定會被彈開

但是如果曲速場頻率相似的話,兩艘船的曲速泡能夠融合為一體

(曲速場頻率這個說法實際上來源不明,存疑,勿輕信)

融合後,兩艘船雖然與「外面的空間」隔絕,但是是處於同一片正常空間

亞光速下怎麼撞,這種情況下就怎麼撞

另外對於偏導光束是否能夠推船,我也持懷疑態度

圖中可以看到,偏導光束能量並不大(52MW)

況且只能作用於位於正常空間的宏觀物體

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若題主欽定兩艘星艦對撞也沒辦法嘛……

於是我們去星艦墳場找了兩艘狀態尚可的精進級做實驗(大霧)

下面是對這次實驗過程的設計及結果的推測

我們要讓這兩艘精進級在曲速下以90度角相撞

首先,在兩艘精進級上塞進紅衫(划去)裝備自動航行系統,安裝大量感測器,檢修曲速系統,並調製二者的曲速頻率至其相近

好的,實驗開始

兩艘精進級在0.1C下進入曲速5,航線為相隔90度撞擊航線

二者曲速場接近,互相干擾,兩艘星艦開始抖動,航向不穩

曲速泡相撞,星艦震動達到巔峰,曲速場一度失穩,部分系統失靈,曲速引擎部分過載,部分EPS開始冒火花

曲速泡融合,曲速場開始穩定,兩艘星艦的脈衝引擎啟動,開始短暫加速

航行護盾接觸,護盾崩潰,發生器過載,更多EPS開始冒火花

艦體接觸,一艘精進級的碟部直接插入另一艘的工程艦體,兩艘精進級艦體結構嚴重損傷,結構完整性嚴重受損,開始解體。SIF、IDF、ESP什麼的全部爆炸

曲速引擎失效,曲速場消失,曲速泡不穩,兩艦開始劇烈抖動,結構完整性進一步下降

工程艦體受損的那艘精進級反物質約束失效,反氘湮滅,發生殉爆

爆炸波及另一艘精進級,同樣引發殉爆

好的謝謝觀看


星際迷航的部分,邀請了一位知乎的老手,已經到了,就在樓上。

小女先發一個初稿,紕漏之處以後再改。

在星際迷航的世界中,引擎主要靠製造曲速泡(曲速,不是曲率),並壓縮空間來讓曲速泡前行。

總之,這個技術問題稍後再補充。

在群里探討過後,大致來說,不會相撞的分為如下情況:

1.小型星艦。在偏導儀作用下,小型星艦會被對方的偏導儀所彈開,所以無法碰撞。

2.速度較低。雙方速度較低時,是可以探測到彼此接近的,於是電腦會控制星艦退出曲速。在調整方向,確保安全之後才會繼續前行。

3.同一國的貨船或民船。這個很簡單,船隻出發前設定了航線,確保萬無一失,就算湊巧撞上了,也會出現1的情況。

於是,能相撞的境況便是如下3種之一:

1.大型星艦。偏導儀是推不開的,離得近了,曲速泡合併,兩艘飛船就直接像是飛機一樣撞在一起。

2.未達到曲速。在沒有達到曲速而又來不及規避時,兩艘星艦是可以相撞的,嚴重到像是TNG中米蘭達改撞爆大E的那一集一樣。

至於效果如何,還望樓下大神解答。。。

至於第三種嘛。。。是JJ發威,劇情需要,主角艦沒事,配角艦毀滅。


僅僅說ST的場合。

我們有充分的理由相信在warp的時候張量場是光滑的。這就必然導致兩艘飛船的「泡泡」是會融合的。一旦融合了那就沒有相對速度了。完美防撞。


會生出小曲率泡和小飛船?


當然是執行者號把企業號撞得稀爛


總感覺啥曲速即使有這麼個理論,實際應用到星際航行也是不合理的,很難想像一路要把空間結構改變需要消耗多少能量。


1. 超光速 vs. 超光速.... 我們可以盡情想像.....那怎麼說都能說『有道理』.... 畫人難,畫虎難,畫鬼簡單.....

2. 超光速 vs. 亞光速.... 在星戰中我們大概可以想像成:不可能.... 因為如果能撞,能相互作用,必然就要處於同一『四維時空』從而讓相對論見鬼去.... 就算我們不要相對論了,那星際塵埃的作用也會讓遠距離超光速旅行變得非常不『友好』.... 小說就不好寫了.... 所以,星戰用『超空間』那就基本上避免了相撞(但不排除小概率事件導致兩船在超空間相撞從而大概率『雙雙失蹤』.... 並且,我們可以推斷,『超空間』可能非常的『空』,至少是在『可計算,可在普通空間觀測/計算的航道上』非常的『空』);

在星際中,我們可以沿用星戰中的『超空間』,曲速摺疊不過是另一種表述,或者數學形式..... 也可以認為,並沒有『超空間』——但這個設定也很『不友好』航路的計算就很可能要躲開一系列實體,特別是大質量天體..... 我對星際了解不多,覺得它裡面也不一定就需要星戰中的設定:跳躍點之間的距離和『實空間』情況幾乎不用考慮(星戰沒這麼說,但劇情我覺得是這樣的)。如果曲速要實質摺疊途徑的』空間『,被』摺疊『的空間內的物質會受影響.... 那兩船曲速,不要說相撞,臨近干擾都很可能讓它們『失之千里』,也許沒有燦爛的火花,但這倆船都沒好果子吃.....

3. 躍出點相撞..... 剛剛躍出『超空間『或者』結束曲速『,就直接跳進了另一條船......

那就可以像一點了.....

我們可以想像,重疊部分相當於.... 不管你用什麼辦法,非常非常非常短的時間內,把兩條船從原子尺度『嵌合』起來了..... 好吧,我們不管你是怎麼做到的,也不管這個過程,只去想一下,以後會發生什麼?

有人說,『核聚變』?可能,但物質畢竟是很空曠的,原子核畢竟是很小的,核聚變的可能性並不大. (發生概率估算:晶格常數典型尺度是 10^-10, 原子核典型尺度 10^-14 ~ 10^-15, 我們把『聚變』概率估算為 10^-12~10^-15,然後,每 1kg + 1kg 質量 質量重合就會有 10^-12 ~ 10^-15 kg "參與聚變『,全部質量都轉化成能量會有約 100J ~ 100kJ..... 當然這個是上限,聚變的能量虧損沒這麼大,往往只有 1%的量級,這樣看來 1kg vs. 1kg 不過是 1~1000J, 應該說這是一個很小的量..... 1噸的『爆能』不過 1MJ, 還比不上 1kg 炸藥.....

但是,此時物質的『狀態』,大概相當於體積被壓縮到 1/2 後的物質..... 2kg 的材料體積只有 1kg 那麼大, 它們肯定要膨脹回原來的體積的..... 氣體問題不大,但固體/液體么...... 讓我們以碳原子為例進行估算:從 0.4nm -&> 0.2nm 的距離,電勢能增加了.....=== 好吧,今天太忙,沒時間,先不算了===....... 怎麼看也不是個小事兒..... 但也應該達不到『整體核聚變/裂變』的程度.....

這樣看來,「重疊部分」全毀,外帶炸掉 n 倍體積的不重疊部分,看起來也算合理吧.....


超光速的充分必要條件是空間穿梭,相對論中有提到。也就是,按照普通的推進,是不能超光速的。這就導致,超光速運行的時候,你是跨維度的,所以不會與三維空間的任何東西相撞。

想想百米賽跑和跨欄吧。超光速運行就像跨欄,是不會被絆倒的。


沒仔細了解過星際迷航點設定,只看過新版的11/12/13,個人感覺曲速泡的生成應該有極為苛刻的條件,如果兩個參數不一樣的曲速泡撞一起,他們倆應該會互相干擾,然後崩潰,結果兩艘星艦一起從曲速空間被甩出來……


也行會發現新物理吧


電影沒看過。

但是以現有知識來看,在地球OnLine里是超不了光速的。

相對速度也不行。


《星際迷航:暗黑無界》里企業號用曲速逃跑被複仇號追上了,本來柯克以為不可能發生但對方有黑科技,復仇號在子空間內開火企業號被重創。而之所以復仇號能在子空間內開火是因為兩艦離得足夠近,曲速泡融合後兩艦之間是正常空間。

所以曲速里兩艦相撞不會有什麼特別的,撞得輕兩艦自行離開子空間,撞得重就一起毀在裡面了。


這麼高深的問題邀請我啊, 我覺著兩個船上的人會坐在一起吃燒烤, 至於自己烤熟還是別人烤熟這個就不是我知道的了


會產生時空亂流,時空碎片。

當然,超光速飛船事實上不存在,如今的理論也不允許其存在。

所以要開腦洞才行。


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