科幻小说和电影充满了遥远的想法，通常是动画冒险的跳板，而不是认真尝试预测科学或技术。一些最常见的比喻，例如在不压碎乘员的情况下，在几秒钟内将航天器加速到奇妙的速度，根据我们了解的物理定律，这是不可能的。然而，这些法律似乎允许其他看似牵强的科幻概念，从虫洞到平行的宇宙。至少在理论上，这是一些真正可以做到的科幻思想的摘要。
1）拖拉机梁
在科幻电影中，没有什么比好人的宇宙飞船陷入无形的拖拉机光束一样会引起紧张的态度，这使坏人可以慢慢卷入。科学家正在开发现实生活中的拖拉机光束。但是，现实版本的目标不是诱捕无助的星际飞船飞行员，而是将已解散的卫星从伤害方向上拉出来，然后进入围绕地球的“墓地轨道”。
现实生活中的拖拉机束（称为静电拖拉机）将使用将电子向目标卫星发射的服务器航天器，使目标带有负电荷，并带有正电荷。两个航天器之间的静电吸引力会导致它们“粘在一起”，并允许服务人员慢慢将卫星拉开。
几位专家坚信原型技术可以在实践中起作用。但是将工作版本进入太空将花费数千万，这可以阻止它使其跳入现实。
2）虫洞
虫洞的想法（通过太空的捷径可以允许宇宙遥远部分之间几乎瞬间旅行），听起来好像是作为虚构的故事驱动程序而创建的。但是，以爱因斯坦 - 罗森桥的更正式的名字，这个概念已经成为一个严肃的理论概念，早在科幻作家掌握了这一概念之前。它来自阿尔伯特·爱因斯坦'广义相对论，观点重力作为由大量物体引起的时空失真。爱因斯坦与物理学家内森·罗森（Nathan Rosen）合作，于1935年理论上，这是极其强烈的重点，例如黑洞，可以直接连接。因此，虫洞的想法诞生了。
黑洞周围的力量会摧毁任何接近它的人，因此直到1980年代，天体物理学家卡尔·萨根（Carl Sagan）决定他要写一本科幻小说时，才真正考虑了实际穿越虫洞的想法。根据英国广播公司，萨根（Sagan）鼓励物理学家基普·索恩（Kip Thorne）提出一种可行的方式，以闪光灯途中旅行星际距离。索恩（Thorne）适当地设计了一种方法 - 从理论上讲可能是可能的，但在实践中极不可能 - 人类可能会通过毫发无损地穿越虫洞来实现星际旅行。结果找到了萨根的小说“接触（Simon and Schuster：1985）随后与Jodie Foster一起改编成电影。
虽然虫洞极不可能成为电影中描绘的简单便捷的交通方式，但科学家现在提出了更多构造虫洞的可行方法比Thorne的原始建议。如果宇宙中已经存在虫洞，则可能会使用新一代的重力波检测器找到它们。
3）经线驱动器
大多数空间冒险故事的基本先决条件是，从A到B的能力比我们今天快得多。除了虫洞，还有多个绊脚石可以通过传统的太空飞船实现这一目标。有大量的燃料，加速的压碎影响，宇宙有一个事实严格施加的速度限制。这是光线旅行的速度 - 正是一个光年每年，在宇宙环境中，这一点一点也不是很快。距离地球的第二个恒星Proxima Centauri距离太阳是4.2光年，而银河的中心则是27,000光年。
幸运的是，宇宙速度限制中存在一个漏洞：它仅决定了我们可以旅行的最大速度通过太空。正如爱因斯坦（Einstein）所解释的那样，空间本身可能会扭曲，因此也许可以以颠覆速度限制的方式操纵船舶周围的空间。飞船仍将以低于光速的速度穿越周围空间，但是空间本身的移动速度要快。
这就是“星际迷航”的作者在1960年代提出“翘曲驱动器”的概念时所想的。但是对他们来说，这只是一个听起来有可能的短语，而不是真实的物理学。直到1994年，理论家Miguel Alcubierre找到了对爱因斯坦方程的解决方案，产生了真正的经线驱动器效果，Live Science的姐妹网站Space.com报道，在飞船前收缩空间并将其扩展到后部。首先，Alcubierre的解决方案的人为不亚于Thorne的可穿越的虫洞，但科学家们试图将其完善，希望有一天可以实用。
4）时间旅行
时间机器的概念是出色的科幻情节设备之一，允许角色回去改变历史的过程 - 无论好坏。但这不可避免地会增加逻辑悖论。例如，在“回到未来”中，如果未来的马蒂没有使用同一台机器拜访过他的时间机器，他会建造他的时间机器吗？由于类似的悖论，许多人认为时间旅行在现实世界中必须是不可能的，但是，根据物理定律真的可以发生。
就像虫洞和太空扭曲一样，告诉我们有可能回到时代的物理学来自爱因斯坦的一般相对论。这将空间和时间视为相同的“时空”连续体的一部分，两者是密不可分的。正如我们谈论用虫洞或经线驱动器扭曲空间一样，时间也可能会扭曲。有时它会变得如此扭曲，以至于它自身折叠起来，科学家称之为“封闭的时间曲线” - 尽管它可以准确地称为时间机器。
据物理学家弗兰克·蒂普勒（Frank Tipler）在1974年出版了这种时间机器的概念设计。安德森学院，一个私人研究实验室。它被称为Tipler圆柱体，必须很大 - 根据谦虚的说法至少60英里（97公里）长60英里（97公里） - 并且非常稠密，总质量与太阳的质量相当。为了使其充当时间机，圆柱必须足够快地旋转以使时空扭曲，以使得时间折叠自身。听起来可能不像在Delorean中安装通量电容器那样简单，但是至少在纸上，它确实具有真正起作用的优势。
5）传送
传送的原型科幻示例是“星际迷航“顾名思义，将运输商简单地描绘为将人员从一个位置运送到另一个位置的便利方式。但是传送与任何其他形式的运输完全不同：而不是旅行者从起点到目的地的太空移动，而是在目的地中创建了一个精确的重复，而原件被破坏了。根据这些术语 - 在亚原子颗粒而不是人类的水平上观看，确实可以传送IBM。
实际过程称为量子传送。该过程将一个粒子（例如光子）的精确量子状态复制到可能数百英里之外的另一个粒子。量子传送片破坏了第一个光子的量子状态，因此确实看起来像光子已经神奇地从一个地方传输到另一个地方。诀窍是基于爱因斯坦所说的“远处怪异的动作”，但更正式地称为量子纠缠。如果将要“传送”的光子与一对纠缠的光子之一接触，并且将所得状态的测量发送到接收端 - 另一个纠缠的光子是接收端，则可以将后者的光子切换到与传递光子相同的状态。
即使是一个光子，这也是一个复杂的过程，而且无法扩展到“星际迷航”中看到的即时转移系统。即使这样，量子传送确实有重要应用在现实世界中，例如防黑客通信和超快速量子计算。
6）平行宇宙
宇宙是我们望远镜向我们揭示的一切 - 所有数十亿个星系从大爆炸。但这是全部吗？理论说也许不是：可能有一个多元宇宙那里的宇宙。 “平行宇宙”的想法是另一个熟悉的科幻主题，但是当它们在屏幕上描绘时，它们通常仅在较小的细节中与我们自己的宇宙不同。但是，现实可能比这更奇怪，而平行宇宙中物理学的基本参数（例如重力或核力量的强度）与我们自己不同。艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）的小说《众神本身”（（Doubleday：1972）。
对平行宇宙的现代理解的关键是“永恒通货膨胀”的概念。这描绘了一个永恒，令人难以置信的快速扩展状态下的无限空间织物。时不时地，这个空间中的局部位置（一个独立的大爆炸）从一般的扩展中掉出来，并开始以更加安静的速度生长，允许恒星和星系等物质物体在其中形成。根据这个理论，我们的宇宙就是这样一个地区，但可能有无数的地区。
与Asimov的故事一样，这些平行的宇宙可能与我们自己具有完全不同的物理参数。科学家曾经认为，只有与我们的参数几乎相同的宇宙能够支持生活，但是最近的研究表明，这种情况可能并不像这那么限制，现场科学先前报道。因此，人们对Asimov的外星人有希望，尽管也许并不是像小说中发生的那样与他们联系。然而，其他宇宙的痕迹可能通过其他方式可以检测到我们。甚至有人建议，宇宙微波背景中神秘的“冷点”是与平行宇宙碰撞的疤痕，英国利物浦约翰·摩尔斯大学的天体物理学教授伊万·鲍德里（Ivan Baldry）在英国写道对话。
7）可居住的游行
谁不想住在红色星球上？它的重力比地球少，因此，即使走路等简单的事情也很困难 - 分娩也许是不可能的。马斯特（Marst）的阳光少于我们的家园星球，因此即使是最不可能的日子也几乎无法忍受。唯一的水被锁在土壤下或两极的冰中。更不用说，没有透气的气氛……或者根本没有任何气氛。
但是，几乎每个科幻故事在未来都足够远，人类生活在火星上。这里的关键是地形，这是将地球的冰冷，空气变成更像地球的事物的过程。虽然不是不可能的，但这并不是一件容易的事，因为火星不含足够的挥发性材料（例如水，氮和二氧化碳）来建立自己的厚厚的氛围。因此，我们必须从其他地方导入它，例如在外部的彗星中拖曳太阳系并将它们猛撞到地球上。
这种大型工程并非不可能。这确实是非常非常困难的，它将涉及几代人不懈地工作以实现地球2.0。
8）易于融合
即使是最疯狂的科幻太空飞船也需要某种电力来源，而科幻作家似乎具有三种标准的GO-TOS：某种化妆品，例如二硫思军晶体；反物质；或老式核融合。这最后一个也许是最合理的，作为从宇宙飞船到偏离世界定居点的所有事物的长期，可持续的能源。
哎呀，人类已经在海洋下方的便携式船上利用核电。但是，这些是基于裂变的动力行星，它们从分裂原子分开而得出了动力。融合 - 将两个小原子散布在一起形成一个新的，更大的原子 - 是一种完全不同的动物。融合需要更复杂的技术来控制和利用产生的能量（我们已经弄清楚了如何触发不受控制的融合反应，这就是氢弹的含量）。
2022年，能源部国家点火设施的科学家取得了巨大进步：有史以来第一次，他们从融合反应中产生了更多的能量。那出色的成就只是第一步。净阳性能量增益不包括激光器本身中效率低下的功率，也不包括一种捕获该能量并将其用于有用的方法的方法。
尽管如此，全球的科学家和工程师仍在努力解决融合难题，这可能是我们未来的主食。
9）投掷岩石的战争
很久很久以前，我们的祖先当时取得了最新的技术突破，锋利的岩石，并尽最大努力与他们的头部互相击败。此后，我们已经发展到更先进的武装战斗方法，包括长矛（棍子上的锋利的岩石），剑（非常长的锋利的岩石），箭头（长距离锋利的岩石），子弹（非常快，长距离长距离锋利的岩石），甚至是炸弹，甚至炸弹（高度爆炸性，高度爆炸性，微型，尖锐的岩石）。
将来，这将没有什么不同。太阳系充满了岩石，每小时数万英里。在这些速度下，岩石包装了可笑的动能。即使是少于毫米的微型度量，也可以将自己埋在我们最受保护的航天器中。
作为NASA“ Dart Mission”成功地表明，改变大型小行星的过程并不需要太多。互相投掷岩石 - 具有足够强大的影响以结束整个文明的影响 - 肯定是未来战争的标志。
10）人造重力
科幻作家经常引入人造重力，作为节省预算并在正常的声场上拍摄演员的情节点；否则，他们将不得不使用电线或复杂的视觉效果来模拟失重。
但是，在意愿上创造重力比您想象的要容易。第一个技巧是用旋转替换加速度。如果您曾经曾经很快旋转的狂欢节之一，那么您就知道离心力可以。因此，如果将来的地球人建立一个旋转的太空栖息地并安排所有东西，以使最外面的边缘“向下”，那么人们就会感到宾至如归。好吧，几乎是因为他们必须应对旋转的头晕和由科里奥利效应引起的违反直觉运动。
复制重力的另一个技巧是继续前进。爱因斯坦意识到加速度是相同的，无论加速度是来自巨大的引力物体还是火箭的推动，您都可以利用它来发挥自己的优势。如果您发射火箭发动机，并保持每秒9.8米的恒定加速度，除非您望着窗外，否则您将不知道自己在飞船上。当然，保持这种加速度需要大量燃料，但这是一个不同的问题。
11）超个性化医疗保健
您知道您最喜欢的科幻节目中的场景。主角受伤，甚至严重。他们去了医疗湾 - 总是一个医疗湾 - 医生向他们的身体挥舞着魔杖和/或插入非常简单的手臂的东西。然后康复开始。
在我们自己的现实中，自一百多年前将科学方法引入该领域以来，医学已经取得了巨大的进步。如今，痛苦和疾病使我们的祖先感到恐惧，甚至几乎没有向我们注册。从疫苗和抗生素的彻底奇迹到日常的常规救生手术程序，我们会好得多。而且医疗保健只会变得更加先进。最近，基因编辑技术CRISPR已经起飞了，为每个患者提供量身定制的药物和疗法的承诺。设想您的医生知道您达到分子水平的未来并不是没有道理的，并且可以开处方正确的补救措施来解决任何疾病。当然，不可能说我们对医学的持续研究将带我们去哪里，但是想象疾病管理，康复和整体健康的进步并不疯狂。
