- 巴西物理学家证实《星际迷航》中的皮卡德战术具科学依据。
- 该战术可产生三个星舰的表象影像，而非两个。
- 德·阿圭亚尔·阿尔维斯的研究显示战术比剧中所描绘的更有效。
- 目前超光速航天器仍属于科幻，但相关数学在粒子物理中适用。
巴西物理学家发现，美国科幻电视剧《星际迷航：下一代》中一个著名的战术不仅在科学上是可行的，甚至比剧中所描绘的更具有效性。作为其研究的一部分，尼克拉斯·德·阿圭亚尔·阿尔维斯（Níckolas de Aguiar Alves），巴西圣安德烈联邦大学的博士生，研究了该剧所谓的"皮卡德机动"。在这部剧中，这一战术是由星际舰队舰长让-吕克·皮卡德（Jean-Luc Picard）在指挥 USS Stargazer 参加马克西亚战役时所创造的。
该战术让星舰以超光速向敌人进发，然后在近距离突然停下，随即开火，避免了敌方接收到来自其原位置的光信号或感应信号。这一效果造成了两个舰艇的幻影，让敌人无法确定应攻击哪一艘。
皮卡德战术的科学分析
德·阿圭亚尔·阿尔维斯的计算结果显示，这一战术实际上会产生三个星舰的表象影像，而非剧中所描绘的两个。他表示："通过简单的素描，可以快速获得许多直观的理解，而且几乎是免费的。"这一机动首次出现在 1987 年的一集名为《战斗》（The Battle）中，皮卡德回想起他在指挥 USS Stargazer 时的战斗经历。在这一集中，当舰艇遭受攻击并失去护盾时，皮卡德被敦促寻找一种方法以在不再遭到攻击的情况下接近敌舰。
随后舰长下令舰艇加速至超光速，向敌舰快速进发，然后在开火前突然停下。由于移动速度极快，敌方短暂地看到了舰艇的两个版本：一个是其先前位置的旧影像，另一个是真正的新位置。
研究发现与粒子物理的关联
然而，德·阿圭亚尔·阿尔维斯发现，当考虑到舰艇的速度变化时，情况变得更加复杂。根据这位物理学家的说法，舰艇并不仅仅是以恒定的超光速移动。它首先加速至超光速，然后在接近敌人时减速至静止。这两种变化意味着，观察者在某些时刻实际上可能会看到三个表象影像。这一发现表明，皮卡德的战略比剧集中的 50/50 赌注更为有效。
德·阿圭亚尔·阿尔维斯报道，在解决一个与粒子物理学无关的问题时，他注意到了这一连接。该问题涉及一种光速较慢的介质。通过素描图表以更好地理解问题，他意识到该设置与他在研究生阶段看到的《星际迷航》中的技巧相似。他补充道："在我画出一两幅图后，我开始注意到，‘嘿，我想我以前想过类似的事情。'"目前，超光速的航天器仍然是科幻小说，因为当前物理学禁止有质量的物体加速超过光速。
但在粒子通过光速低于真空中的材料时，相似的数学变得相关。一个带电粒子可以在水中以比光在水中传播的速度更快的速度移动。当这种情况发生时，它会产生切伦科夫辐射，这是与核反应堆相关的特征性蓝光。
德·阿圭亚尔·阿尔维斯正在研究另一种现象，称为"记忆效应"，其中通过的波可以在粒子的运动中留下持久的变化。理论表明，这一效应在光速较慢的材料中可能会更强。他对节目的基本想法表示赞赏，即使其低估了表象航天器的数量。他总结道："他们所掌握的主要内容是完美的，我认为这是一个很好的示范。"这项名为《皮卡德机动的意外有效性：看到三个相同的超光速航天器影像》的研究已作为预印本在 arXiv 上发布，并将刊登于《美国物理学期刊》中。
皮卡德战术的科学意义与应用
德·阿圭亚尔·阿尔维斯的研究不仅验证了《星际迷航》中皮卡德战术的有效性，还揭示了其背后的物理原理。这一发现强调了科幻作品与科学理论之间的潜在联系，展示了如何从虚构中获取灵感来解决现实中的物理问题。尽管超光速航天器仍然是科幻概念，但这项研究对于理解粒子在不同介质中的行为提供了新的视角，并可能促进未来在粒子物理学领域的进一步探索。