科幻小说和电影充满了遥远的想法，通常是作为动作冒险的跳板，而不是严肃地尝试预测未来的科学或技术趋势。一些最常见的比喻，比如在几秒钟内将宇宙飞船加速到惊人的速度而不压死乘员，根据我们所理解的物理定律，这是完全不可能的。然而，同样的定律似乎允许其他看似牵强的科幻概念，从虫洞到平行宇宙。以下是一些可以真正实现的科幻想法的概要——至少在理论上是这样。
1)静电牵引一位艺术家的插图展示了如何使用静电牵引波束将报废的卫星从地球静止轨道上拉出来。(图片来源:TobiasRoetsch-graphics.de)
在科幻电影中，没有什么比好人的飞船被一束看不见的牵引光束困住、让坏人慢慢地把他们卷进去更能引起紧张的了。现在科学家们正在开发一种真实的牵引光束。但现实版的目标不是困住无助的星际飞船飞行员，而是把报废的卫星拉出危险地带，进入地球周围的“墓地轨道”。
现实生活中的牵引波束，被称为静电牵引波束，将使用一个服务航天器向目标卫星发射电子，使目标卫星带负电荷，而服务卫星带正电荷。两个航天器之间的静电吸引力会使它们“粘在一起”，从而使服务人员可以慢慢地将卫星拉离。
几位专家相信，原型技术可以在实践中发挥作用。但是，将一个工作版本送入太空将花费数千万美元，这可能会阻碍它成为现实。
2)虫洞在某些重力条件下，穿越虫洞是可能的。(图片来源:Shutterstock)
虫洞的概念听起来像是一个虚构的故事驱动因素，虫洞是一种穿越空间的捷径，可以在宇宙的遥远部分之间几乎瞬间旅行。但在更正式的名字“爱因斯坦-罗森桥”下，这个概念早在科幻作家们掌握它之前就已经作为一个严肃的理论概念存在了。它来源于阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论，该理论认为引力是由大质量物体引起的时空扭曲。年，爱因斯坦与物理学家内森·罗森(NathanRosen)合作，提出了一个理论，即引力极强的点，比如黑洞，可以直接相互连接。虫洞的概念就这样诞生了。
黑洞周围的力量会摧毁任何靠近它的人，所以直到20世纪80年代，天体物理学家卡尔·萨根决定写一部科幻小说时，真正穿越虫洞的想法才得到认真考虑。据英国广播公司报道，萨根鼓励物理学家基普·索恩想出一种可行的方法，在一瞬间穿越星际距离。索恩适时地设计了一种方法——理论上可行，但在实践中极不可能——人类可以通过毫发无损地穿越虫洞来实现星际旅行。萨根的小说《接触》(SimonandSchuster:)后来被改编成电影，由朱迪·福斯特主演。
虽然虫洞不太可能成为电影中描绘的简单方便的交通方式，但科学家们现在提出了一种比索恩最初的建议更可行的方法来建造虫洞。如果虫洞已经存在于宇宙中，也有可能使用新一代引力波探测器来定位它们。
3)曲速引擎如果你操纵宇宙飞船周围的空间，理论上有可能比光速更快。(图片来源:edwardMUZHEVSKYI/SCIENCEPHOTOLIBRARYviaGettyImages)
大多数太空冒险故事的基本前提是能够比我们今天更快地从A地到达B地。除了虫洞之外，用传统的宇宙飞船实现这一目标还有很多障碍。需要大量的燃料，加速的破坏性影响，以及宇宙有严格的速度限制的事实。这是光传播的速度——精确地说，每年一光年，在宇宙的背景下，这一点也不快。比邻星是距离地球第二近的恒星，距离太阳4.2光年，而银河系中心距离太阳高达2.7万光年。
幸运的是，宇宙速度限制中有一个漏洞:它只规定了我们在太空中旅行的最大速度。正如爱因斯坦所解释的那样，空间本身是可以扭曲的，所以也许有可能以某种方式操纵飞船周围的空间，从而破坏速度限制。宇宙飞船仍然会以低于光速的速度穿过周围的空间，但空间本身的运动速度会比光速快。
这就是《星际迷航》(StarTrek)的编剧们在20世纪60年代提出“曲速引擎”概念时所想到的。但对他们来说，这只是一个听起来似是而非的短语，并不是真正的物理学。据《生活科学》的姊妹网站Space.