- 巴西物理學家證實《星際迷航》中的皮卡德戰術具科學依據。
- 該戰術可產生三個星艦的表象影像，而非兩個。
- 德·阿圭亞爾·阿爾維斯的研究顯示戰術比劇中所描繪的更有效。
- 目前超光速航天器仍屬於科幻，但相關數學在粒子物理中適用。
巴西物理學家發現，美國科幻電視劇《星際迷航：下一代》中一個著名的戰術不僅在科學上是可行的，甚至比劇中所描繪的更具有效性。作為其研究的一部分，聶克拉斯·德·阿圭亞爾·阿爾維斯（Níckolas de Aguiar Alves），巴西聖安德烈聯邦大學的博士生，研究了該劇所謂的「皮卡德機動」。在這部劇中，這一戰術是由星際艦隊艦長尚-露克·皮卡德（Jean-Luc Picard）在指揮 USS Stargazer 參加馬克西亞戰役時所創造的。
該戰術讓星艦以超光速向敵人進發，然後在近距離突然停下，隨即開火，避免了敵方接收到來自其原位置的光信號或感應信號。這一效果造成了兩艘艦艇的幻影，讓敵人無法確定應攻擊哪一艘。
皮卡德戰術的科學分析
德·阿圭亞爾·阿爾維斯的計算結果顯示，這一戰術實際上會產生三個星艦的表象影像，而非劇中所描繪的兩個。他表示：「通過簡單的素描，可以快速獲得許多直觀的理解，而且幾乎是免費的。」這一機動首次出現在 1987 年的一集名為《戰鬥》（The Battle）中，皮卡德回憶起他在指揮 USS Stargazer 時的戰鬥經歷。在這一集中，當艦艇遭受攻擊並失去護盾時，皮卡德被敦促尋找一種方法以在不再遭到攻擊的情況下接近敵艦。
隨後艦長下令艦艇加速至超光速，向敵艦快速進發，然後在開火前突然停下。由於移動速度極快，敵方短暫地看到了艦艇的兩個版本：一個是其先前位置的舊影像，另一個是真正的新位置。
研究發現與粒子物理的關聯
然而，德·阿圭亞爾·阿爾維斯發現，當考慮到艦艇的速度變化時，情況變得更加複雜。根據這位物理學家的說法，艦艇並不僅僅是以恆定的超光速移動。它首先加速至超光速，然後在接近敵人時減速至靜止。這兩種變化意味著，觀察者在某些時刻實際上可能會看到三個表象影像。這一發現表明，皮卡德的戰略比劇集中的 50/50 賭注更為有效。
德·阿圭亞爾·阿爾維斯報導，在解決一個與粒子物理學無關的問題時，他注意到了這一連接。該問題涉及一種光速較慢的介質。通過素描圖表以更好地理解問題，他意識到該設置與他在研究生階段看到的《星際迷航》中的技巧相似。他補充道：「在我畫出一兩幅圖後，我開始注意到，‘嘿，我想我以前想過類似的事情。’」目前，超光速的航天器仍然是科幻小說，因為當前物理學禁止有質量的物體加速超過光速。
但在粒子通過光速低於真空中的材料時，相似的數學變得相關。一個帶電粒子可以在水中以比光在水中傳播的速度更快的速度移動。當這種情況發生時，它會產生切倫科夫輻射，這是與核反應堆相關的特徵性藍光。
德·阿圭亞爾·阿爾維斯正在研究另一種現象，稱為「記憶效應」，其中通過的波可以在粒子的運動中留下持久的變化。理論表明，這一效應在光速較慢的材料中可能會更強。他對節目的基本想法表示讚賞，即使其低估了表象航天器的數量。他總結道：「他們所掌握的主要內容是完美的，我認為這是一個很好的示範。」這項名為《皮卡德機動的意外有效性：看到三個相同的超光速航天器影像》的研究已作為預印本在 arXiv 上發佈，並將刊登於《美國物理學期刊》中。
皮卡德戰術的科學意義與應用
德·阿圭亞爾·阿爾維斯的研究不僅驗證了《星際迷航》中皮卡德戰術的有效性，還揭示了其背後的物理原理。這一發現強調了科幻作品與科學理論之間的潛在聯繫，展示了如何從虛構中獲取靈感來解決現實中的物理問題。儘管超光速航天器仍然是科幻概念，但這項研究對於理解粒子在不同介質中的行為提供了新的視角，並可能促進未來在粒子物理學領域的進一步探索。