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物理

2023年2月6日更新条目。标记:主题。

在讨论sf的科学内容时,习惯上认为科学的范围是从“硬”到“软”,物理位于光谱的硬端(参见硬科幻). 对硬科学的关注通常被认为是1940-1960年期间sf的特征,或是其类型的sf类位点是在那个时期发现的,所以我们可以预计这种类型的sf,在科学方面,将由物理学主导。事实上,物理学在sf中的重要性很大程度上可以归因于它与技术在纯科学中,天文生物很可能为硬sf提供了比物理更多的动力。尽管如此,物理在sf的思想文化背景中是突出的,即使它对故事没有明确的贡献,它的影响也经常可以检测到。许多作者利用对物理概念的熟悉和运用物理语言的能力来建立一种普遍的科学氛围,以撒就是一个很好的例子阿西莫夫是三机器人学定律它借用了牛顿运动三定律的形式,声称具有同样的开创性影响。

最受sf作家欢迎的两个物理领域,重力(另请参见反重力)和相对论(另请参见比光更快),包含在相关条目中。自雨果以来,物理学的思想一直被应用于技术根斯巴克甚至是朱尔斯凡尔纳,但在这种写作中,兴趣通常在于应用程序。一些作者似乎认为,基础研究的动机完全在于其应用。汤姆戈德温例如,在《发明之母》(1953年12月令人震惊的),改变了这句谚语,并提出需要是发明他向一艘坠毁太空船的船员展示了一种新的引力理论,使他们能够设计一种反重力发电机来提升他们的船。这种态度最极端的例子体现在雷蒙德·F琼斯的“噪音水平”(1952年12月令人震惊的)它认为,只要我们足够努力,我们就能发现任何我们想成为真理的自然法则。

许多虚构的发明和奇怪的事件都是基于物理学的观点,尽管有时对工作方式相当于将其影响的日常描述翻译成技术术语——如H G威尔斯中的解释隐形人(1897)那个隐身药水的工作原理是使人体的折射率为1。鲍勃设想了与此相反的效果在他发明慢速玻璃在《有生之年》(1966年8月模拟)在这种情况下,光的传播速度非常慢,以至于需要几年时间才能穿过玻璃的厚度。(意识到这不会产生他想要的效果,肖不得不拒绝慢玻璃的描述,因为它只是具有很高的折射率。)

慢玻璃概念的有效性的一部分,如果只是一小部分的话,在于它提供了对一个物理事实的想象性实现,在正常经验中,这个物理事实仍然只是理论知识,即光速的有限性。这种对物理学的富有想象力的探索可以在《詹姆斯》中以最纯粹的形式看到布利什(1957年11月)无限科幻)这是一种试图提供原子内部和电子所表现出的量子行为的图片的方法,它利用了一种装置,使宇宙飞船收缩到亚原子大小,并在原子内部移动,就像它是一个太阳系一样。这是20世纪70年代中期之前为数不多的几篇对量子现象进行实质性利用的sf故事之一。布利什在他著名的微观世界故事《表面张力》(1952年8月银河).

物理学的思想被用来假设新的生命形式。这些最受欢迎的基础是电磁场,要么是孤立的,就像弗雷德里克一样棕色(1945年1月)令人震惊的)和鲍勃·肖的永恒之宫(1969)或与无机物结合,如弗雷德霍伊尔乌云(1957)后者与奥拉夫的感知太阳有一些共同之处斯台普顿明星制造者(1937).布利什《RVOG的弱点》讲述的是一种生物,其能量来源是贝丝提出的在恒星中发生的融合循环之一(这种生物通过调制光波而不是声波进行通信)。在弗雷德里克·布朗的《广场是一个疯狂的地方》(1946年5月令人震惊的)有一些由凝聚态物质组成的鸟类,它们像空气一样在行星的岩石中飞行。斯坦尼斯·艾莱姆Solaris公司(1961反式1970新变速器2011电子书)假定生命是由一种完全由中微子组成的新型物质形成的。超市一圈星星(1976)假设一个反中微子世界,其物质形式可以与我们自己的物质形式相互渗透。中微子是除了动量和自旋之外没有其他属性的粒子,与其他粒子的相互作用非常微弱,因此很难阻止甚至检测到它们。拉尔夫·S·库珀(Ralph S Cooper)的观点是,它们看起来完全无害讽刺《中微子炸弹》(1961年7月LASL新闻); 它们的精致性是《六场比赛》(年)中“中微子针灸”理念的基础Shest'spichek公司,coll公司1960作为标题故事)斯特鲁加茨基后来,人们意识到,超新星爆炸产生的巨大中微子通量确实可能是致命的,这在查尔斯的临床细节中有所阐述,这多少有损于“中微子炸弹”的笑话斯特罗斯铁日出(2004).

最后四个例子利用了物理学的分支宇宙学(包括以下理论黑洞),在过去十年中经历了巨大的发展,因此具有最明显的sf潜力;基本粒子的物理学。亚核物理提供了艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)的一个观点众神自己(1972年3月/4月-5月-6月银河;1972)它假设一个平行的宇宙,其强大的核力比我们的大;在两个宇宙之间泵送电子为这两个宇宙提供了能量来源。粒子物理学领域中一些更引人注目的观点与凝聚物质有关,反物质和中微子。凝聚物质有两种:“电子简并”物质,白矮星的物质,其中原子被压缩到尽可能靠近的位置,而剩余的原子(一盒相当于几吨重);和核物质(“中子”)中子星它具有原子核的密度(针头重数千吨)。《Place is a Crazy Place》和《Paul》中的退化物质特征卡彭的少年小说神奇螺栓(1955); 和拉里的核物质尼文’s“There is a Tide”(1968年7月)银河).

反物质(见)由在各方面与组成普通物质的粒子相反的粒子组成;当物质和反物质相遇时,它们会在一次辐射爆发中相互湮灭。A、E范·沃格特《风暴》(1943年10月令人震惊的)是关于普通气体云遇到反物质气体云时发生的太空风暴。布朗故事中的普莱特更疯狂的部分来自它绕着两个太阳公转,一个是物质,另一个是反物质。Larry Niven在《Flatlander》(1967年3月)中描述了一颗反物质行星如果). Blish在《Beep》(1954年2月)中使用了电子与其反粒子(正电子)之间的对应关系银河)作为瞬时信号发送方法的基础,以下是保罗·狄拉克(Paul Dirac,1902-1984)对正电子(参见Dirac通信器). 物质和反物质宇宙在创造的第一秒中的形成,以及对我们现实性质的一些极端假设性后果,在乔纳工具包(1975)作者:Ian沃森他在整本书中巧妙地融合了真实物理和想象物理。

涉及物理学基本观点的故事包括:亚瑟·C克拉克的《轻微中暑》(1958年9月银河如《太阳的一击》;vt输入十个世界的故事,coll公司1962)在足球比赛中,观众手持光面节目,形成一个巨大的抛物面镜,将阳光聚焦在裁判身上,这是一个即兴而致命的太阳能炉;克拉克的《请安静!》(1950/1951年冬季科学幻想)其中,波干涉现象被戏谑地用作静音发生器的基础;罗伯特A海因莱因《让光明降临》(1940年5月超级科学故事)正如莱尔·门罗所言,他认为无线电波和光波之间的关系可以用来提供冷光源;和Larry Niven的“A”种类谋杀案”(1974年4月模拟)其中,势能和热量是可互换的能量形式,这一事实被利用来达到完美的谋杀目的。一无所有(1974)作者:Ursula K勒吉恩这在sf中是不寻常的,因为故事的大部分内容都集中在试图再现一位物理学家的思维过程和心理,这位物理学家关于时间的同时性和性质的理论将在物理学上创造一场革命,这场革命可与爱因斯坦的理论相媲美相对论理论。勒吉尼的物理学是虚构的,虽然似是而非,但令人信服(参见想象科学); 她的心理可能很准确。

最后,由于测量在物理学中具有根本重要性,因此这里可以提及那些表明所有物理测量都是相对的故事。它是由凯瑟琳以最简单的形式写的麦克莱恩在《图片不撒谎》(1951年8月银河); 菲利普把它进一步放到了物理学的背景中拉萨姆在“习效应”(1950年1月令人震惊的)观察到,如果宇宙中的一切都以相同的速度收缩,则不会产生可观察到的后果(尽管如果可见光的波长保持不变,收缩将变得可观察到,并最终导致灾难性后果)。布利什在《普通时间》(1953年8月)中描述了时间而非长度科幻小说季刊)一个人的内在(精神)时间和外在(物理)时间之间的振荡差异。

自从出现黑洞20世纪70年代中期,在sf中出现了一股物理学主题的热潮;大多数与宇宙学但有一些故事涉及量子物理,不一定是宇宙学。通常,这些故事都是从物理学而非物理学本身来比喻;最早从物理学中引出并被用作隐喻的概念之一是(这是来自热力学,而不是量子物理),许多这样的故事都是在这个标题下讨论的。一个更古老的例子是1927年制定的海森堡不确定性原理,它经常出现在sf内部和外部,通常不是严格意义上的,而是来自物理世界的一种“证明”,即我们不再能够确定任何事情,所有旧的确定性都消失了。薛定谔猫思维实验经常出现,几乎成为Clichés公司,如《薛定谔的猫》(in宇宙5,anth1974,埃德·特里卡尔)作者:Ursula勒吉恩,的薛定谔猫罗伯特·安东的三部曲(1979-1981)威尔逊,量子猫的到来(1986)作者:弗雷德里克波尔和“薛定谔的小猫”(1988年9月Omni公司)乔治·阿列克埃芬格这个想法的吸引力在于,根据休·埃弗雷特、约翰·惠勒和尼尔·格雷厄姆在20世纪60年代末对量子物理的多世界解释,他们决定了薛定谔可能被谋杀的命运(一个半死半活的波函数,直到有人来看它,然后它崩塌成一种或另一种状态)作为他们的起点-猫的命运给了一个富有想象力的证据,证明了平行世界康妮也许是量子物理学中最聪明的运用者威利斯的《在里亚托》(1989年10月Omni公司)这本书描述了在一家大酒店召开的量子物理学家大会上令人烦恼的非凡量子不确定性。我们大家都应该记住物理学家尼尔斯·玻尔(1885-1962)的一句话:“那些第一次接触量子理论时不感到震惊的人不可能理解它。”

尖端物理学的概念,如超对称性、弦理论和(mem)rane理论,可能已经变得过于深奥,不适合在sf中进行严肃而明智的部署。一些作家勇敢地将合适的名字(过去的作者可能会轻快地提到磁性或镭)放到或多或少似是而非的上下文中。因此,斯蒂芬·巴克斯特(Stephen Baxter)偶然假设了一个Susy(超对称)驱动器能够移动他的太空船超光速“Quagma Datum”中的速度(英寸Interzone:第四辑,anth1989,艾德·约翰线索,大卫普林格尔&Simon Ounsley),并在戒指(1994). 异国情调武器在阿拉斯泰尔雷诺启示空间(2000)包括一个“超对称光束”和一个“夸克解禁装置”。贾斯汀娜罗布森用膜理论谨慎地进行远距离游戏自然历史(2003).

在那些使用了相当复杂和专业知识的物理学思想的人中,有许多作家太空歌剧院和其他星球上的冒险,包括像拉里·奈文和阿瑟·克拉克这样的老作家,以及像斯蒂芬这样的新作家,他们反过来扩展了这一类型巴克斯特,格雷格,格雷戈里本福德,大卫布林,罗伯特·L福沃德,Paul J麦考利,查尔斯谢菲尔德和约翰·E斯蒂斯。通过跟进上述各种交叉参考以及大哑巴对象,戴森球体,力场(Force Field),离子驱动器,宏观结构,数学,空間扭曲Tachyons公司.[TSu/PN/DRL]

另请参见: 元素;独立战争:星舰模拟器;Microsoft空间模拟器;欧米茄角.

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