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超光速飛行時究竟能看到什麼:恆星拉伸似光碟

英國萊斯特大學的學生表示超光速飛行的飛船上的乘客將看到這幅圖片展示的景象。(網路圖片)

電影《星球大戰》中場面。(網路圖片)

《星球大戰》中的“千年隼”號飛船能夠進行超光速飛行,是“星戰”系列中最令人津津樂道的元素之一。根據英國萊斯特大學物理學系的四年級學生進行的計算,在進行超光速飛行時,“千年隼”號上的乘客漢-索羅、盧克-天行者和莉亞-歐嘉納公主不可能看到飛船穿過的恆星發出的光線,而是看到光碟。

在萊斯特大學的《物理學特殊課題雜誌》上,他們刊登了自己的研究發現。這本雜誌每年都會出版,刊登攻讀四年制物理學碩士學位的學生在最後一年撰寫的原創短篇論文。《物理學特殊課題雜誌》鼓勵學生在研究物理學課題時開發他們的想像力,進一步瞭解論文出版和同行評議的方方面面。

在《星球大戰》中,“千年隼”號飛船採用超光速推進裝置,可進行超光速飛行。隨著飛船進入超光速,乘客看到的每一顆恆星都被拉伸。但根據萊斯特大學的4名學生──萊利-康諾斯、卡蒂-德克斯特、喬舒亞-阿格勒和卡梅倫-斯庫拉爾進行的研究,真實的情況可能並非如此。他們指出船員們看不到恆星發出的光線,只能看到一個明亮的中央光碟。

家住米爾頓-凱恩斯,現年21歲的康諾斯表示:“如果‘千年隼’號真實存在並且進行超光速飛行,我一定會建議乘客佩戴太陽鏡。此外,這艘飛船還需要採取保護措施,保護乘客免遭X射線輻射傷害。”由於多普勒效應,乘客看不到任何恆星存在跡象,救護車警報器的聲調隨著距離的靠近不斷升高也由這種效應所致。

多普勒藍移現象由一個朝著觀察者流動的電磁輻射源導致,包括可見光在內。由於這種效應,電磁輻射的波長變短。從“千年隼”號乘客的視角,恆星光線的波長變短,從可見光譜流動到X射線光譜。隨著宇宙微波背景輻射流動到可見光譜,他們將看到一個明亮的中央光碟。宇宙微波背景輻射是大爆炸留下的輻射,在宇宙中穿行。

研究小組在對恆星的強X射線進行進一步研究後發現,這種現象將把飛船往後推,導致速度減慢。飛船承受的壓力相當於太平洋海底的壓力。根據他們的計算,索羅需要為他的飛船儲存更多能量,應對這種壓力,以保證飛行的繼續。

阿格勒指出:“我們的研究發現立基於愛因斯坦的狹義相對論。雖然這一發現對我們的日常生活沒有任何意義,但索羅和他的船員一定理解這項研究的意義。”

德克斯特表示:“迪斯尼公司似乎應該在未來拍攝電影時將這種高速飛行產生的物理學現象考慮進去。”

萊斯特大學物理學與天文學系講師梅維林-羅伊博士指出:“《物理學特殊課題雜誌》刊登的很多論文都針對有趣或者古怪的研究課題。如果沒有任何創造性,我們的4年就一無是處。作為一名搞研究的物理學家,無論是在工業還是學術領域,你需要富有想像力,打破各種條條框框,同時鼓勵學生大膽研究。我們的絕大多數碩士生都希望在畢業後從事研究工作,這也就意味著他們的很多時間要與科學出版打交道,撰寫和遞交論文,回應審稿人報告。《物理學特殊課題雜誌》的運作與專業雜誌相同,讓學生們有機會提高他們未來與高端科學期刊打交道時所需要具備的能力。”

阿波羅網責任編輯:林億 來源:新浪科技 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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