平行宇宙与替代现实
有充分的理由认为,在我们可观测的宇宙之外,还存在着其他领域。这些领域不仅仅是科幻作品中经常描绘的替代时间线,而是拥有不同物理定律的完全独立的维度或宇宙。能够进入这些地方,可能会为采矿资源或从更年轻或不适宜居住的宇宙中提取能量,打开新的机会。适宜居住的宇宙可能会提供更大的可能性 —— 提供比前往附近恒星更容易的殖民途径。想象一下:踏入一个地球的副本,在那里,原始人类从未发现火,或者已经灭绝 —— 这使得你能够像前往一个新的大陆一样,轻松地进入一个原始的、适宜居住的世界。文明可以利用这些替代宇宙获取能量、材料和居住空间,有可能绕过星系级殖民的需要。这种情况为费米悖论提供了一个有趣的解决方案,特别是通过提出先进文明可能专注于利用替代宇宙,而不是在星系中扩张,从而解决了戴森困境。然而,拥有巨大资源且无需担心星际邻居的文明,即使殖民星系似乎没有必要,也可能仍然会建造强大的望远镜和发射器,来观测和交流它们的星系。这将使它们的存在变得可探测,为我们寻找外星智能提供了其他途径。此外,能够进入其他现实的文明,可能会发现其中一些现实比它们原来的世界更适合生命生存 —— 例如,在能量、熵或光速方面的限制更少。通过更小或速度限制更高的全等宇宙进行旅行,是实现有效超光速旅行的一种更流行的变通方法。
永动机
永动机是一种假设性的装置,能够在没有外部能源的情况下无限期运行。它可以持续产生运动或能量输出,而不会损失效率,这似乎违反了基本的物理定律。永动机在科幻作品中经常出现,而且往往是偶然的 —— 因为作者没有意识到他们引入的某种技术或能力,可以被用来制造永动机。永动机有很多类型,但我们通常根据它们似乎违反的物理定律,将其分为三大类:第一类永动机违反热力学第一定律 —— 能量不能被创造或毁灭,只能被转化。这类装置产生的能量比它们消耗的多。例如,科幻作品中经典的传送门或星门,似乎可以通过将传送门的一个端口放在另一个端口下方,来制造永动机:你可以将一块石头扔进下方的端口,它会从上方的端口出来,加速下落,再次穿过下方的端口,然后从上方出来,继续加速,如此循环往复。这种场景并不像描述的那样可行 —— 无论是否涉及虫洞,物体在上升过程中都会失去速度。在这种情况下,重要的是要注意,物体是通过将引力势能转化为动能来获得速度的 —— 这类似于飞船进行弹弓机动,或利用奥伯斯效应来最大化其速度。许多人们已经建造或提出的所谓 “永动机”,似乎违反了热力学第一定律,但实际上,它们往往从外部来源获取能量 —— 即使这种来源并不明显。这些系统并非真正的 “永动”,它们依赖于隐藏的输入来维持运动 —— 不过公平地说,这仍然可以成为一种很棒的能源。第二类永动机包括那些违反热力学第二定律的装置 —— 即在封闭系统中,熵会增加。这些装置声称能够从系统中提取所有可用能量,而不会有任何热量或摩擦损失。例如,一种能够将所有热能转化为功而不产生任何浪费的热机。在现实中,在每一次能量传递或转化过程中,都会有一些能量以热量或无序的形式损失 —— 使得 100 的效率无法实现。第三类永动机是指那些试图消除系统中所有摩擦、阻力或阻抗的装置 —— 例如,一个轮子即使其轴应该产生一些摩擦,或者它所处的空气应该产生一些阻力,也不会减速。即使是在太空真空中旋转的球,也会被宇宙微波背景辐射或虚假真空中涌现的虚粒子缓慢减速。一般来说,由于这些原因,永动机本质上是终极的克拉克技术 —— 它们并非完全被禁止,但