科幻中的未来装备（设定整理）

文章出处：@机神帝国（知乎：https://zhuanlan.zhihu.com/p/618338547）

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叠甲：本文是在作者认知和网络资料的基础上写成，作者只看过少部分科幻加一些科普书，无论是关于科幻设定的部分还是关于现实科学的部分，出现漏洞不可避免，若发现有在意的瑕疵之处，请诸位大佬友好指正！

○核聚变：一般指将轻元素原子核聚合成更重原子核、并从释放的中子和电子中获取能源的技术。在现实中，已经实现利用不可控核聚变制造武器，但使用可控核聚变产生电力的技术仍不成熟。国际上有许多与此相关的研究正在进行，ITER（国际热核聚变实验堆计划）就是这些研究最知名的产物之一。是科幻中高度常见的能源技术，在不同作品里从亚光速时代用到超光速时代……代表：《机动战士高达》宇宙世纪系列中采用米诺夫斯基粒子场约束核聚变，从而实现聚变反应堆的小型化，为高达供能。

现实中实现核聚变主要有惯性约束和磁约束两种方法，前者一般通过均匀的激光加热燃料小球、使其成为等离子体并内爆而实现，后者则是使用磁场约束住高温等离子体来控制核聚变进程。磁约束的代表为托卡马克装置、仿星器等

‌冷聚变是核聚变的一类变体，能够在常温下进行核聚变，尽管它同样广泛登场于科幻中，但现实中的此类研究大多已被证明是伪科学。代表：《太空堡垒》中生命之花的种子可在特定介质中进行低温核聚变

‌桌面聚变指在较小尺寸上进行核聚变的技术，如《回到未来》中的"聚变先生"。现实中的气泡聚变即属此类尝试

‌刘慈欣小说中登场过两种特殊形式的核聚变：《流浪地球》中的行星发动机采用重元素核聚变，通过原子序数较大的元素聚变产生能源。《球状闪电》还出现了宏聚变，一种使用天然存在的巨型原子进行核聚变的武器技术

○太空电站：在太空中布设太阳能发电站，更高效率地获得太阳能。代表：《皇牌空战》、《高达00》等作品中置于太空电梯顶端的太阳能电站，《模拟城市3000》的微波电厂

○戴森球：特殊形式的太空太阳能电站，通过建造巨量的太阳能板包裹恒星获取能量。如果现实中存在这样的一个巨型结构，它可能会产生强大的红外线或使恒星亮度按均匀周期发生变化，从而为探测外星文明产生便利。代表：《戴森球计划》，《游戏王》No.9 天盖星 戴森球，《海伯利安》第4部中驱逐者的生物戴森球，《FGO》中来自平行宇宙的巨型星际母舰"卡俄斯"

‌环形世界是一种类似的巨型结构，本质上是环绕恒星建造的一个环，如果距恒星的距离合适，还可以用于居住。初登场于《环形世界》

‌恒星脑计算机是一种利用戴森球驱动超级计算机的技术，理论上能够为一个持续数亿年的虚拟世界提供支持

‌恒星发动机：使用戴森球辅助一个能够驱动整个恒星进行移动的超级引擎（卡普兰推进器）运转。详见Kurzgesagt的视频

○黑洞曾长期被视为"只进不出"的典例，然而物理学已证实从其中获取能量是可行的-《太空堡垒卡拉迪加》就出现过向黑洞投抛物体而窃取动能的方法。

‌黑洞炸弹是一个类似戴森球的结构，又称彭罗斯球，是一系列包围黑洞的反射镜。一束光经过旋转的克尔黑洞的"能层"后可以获取其一部分的旋转能，镜子再将这束光反射回来，这个过程多次重复后便能够从光中获得可观的能量收益。在《Stellaris》的更多（卡）巨构mod中有登场

‌宇宙战舰大和号的波动引擎全称"次元波动超弦跳跃机关"，通过将5维以上的高维空间（平常以无法观测的状态卷曲存在于全宇宙）展开产生超重力、形成大量微黑洞而从微黑洞的霍金辐射中取得能量。

‌缩退炉：由两个冻结于常温中的，相同半径的沿双星轨道运转的微型黑洞重力场相差产生的奇点释放能量。登场：《机动战士高达Turn-A》逆A高达，《飞跃巅峰》钢巴斯塔

《神秘博士》的和谐之眼：一颗正在成为黑洞、其时间被冻结住的恒星，是时空飞船Tardis的主要能源。

○真空零点能：科幻中最顶尖同时也是最高效率的能源技术之一，借助真空中不断产生并湮灭的虚粒子对，直接从空间量子涨落中获取巨额能量。代表：《战双帕弥什》亚特兰蒂斯，《机动战士高达 铁血的奥尔芬斯》亚哈炉，《星际之门》古人的零点模块（ZPM），《3001太空漫游》中人类的发电站

○高维能源：从高维空间获取能量。至此，已步入玄学领域。代表：《碧蓝航线》心智魔方，《星球大战》超物质反应堆，《战锤40K》亚空间能源

○平行宇宙：提取来自平行宇宙的能量。代表：《神们自己》电子通道，《光环》先行者曾采用过此类能源

‌《瑞克和莫蒂》的微宇宙电池利用一个微型宇宙中生物产生的多余动能给飞船供电

○其他日系能源

‌《高达00》GN太阳炉：重粒子蒸发造成质量崩坏时,会产生巨量的阳电子和GN粒子（光子的变体），因而能够产生巨大的能量。

‌《EVA》S2机关：原理未知。据称是通过回收将从本宇宙渗入多元宇宙的引力波发电，也有多次进入高维空间后再滑回低维而获取能源的说法。

‌《魔法少女小圆》灵魂宝石：由孵化者文明为对抗热寂而开发、一种违反热力学第二定律的装置，从情感中获取能源。

‌超级系能源：日本超级系机器人动画中的迷之能源，一般和生命力、意志力等联系，可视为唯心动力。代表：《天元突破》螺旋力，《盖塔机器人》盖塔线，《魔神Z》光子力，《传说巨神伊迪安》无限力

○化学推进：靠燃烧固体或液体燃料产生推力，现代世界将物体送上太空最最有效的方法，但也是极度昂贵的方法，且化学推进器需要消耗巨量的燃料，占据整个火箭质量的一大部分，因此不能作为星际旅行的有效手段。《使命召唤》、《超时空要塞》中奥林匹斯和SDF-1那种宇宙巨舰直接靠化学推进器"力大砖飞"上天的场景也是不切实际的。

○质量投射器：使用电磁加速法赋予飞船极高的速度，直接将其投射向太空。仍存在摩擦力等技术问题需要解决。如果可以建成，可能会成一端向天空弯曲的大型导轨状。相关作品：《皇牌空战》、《高达seed》

○等离子电力：给带电粒子云施加电场或电磁场来加速这些粒子，从而产生反作用力推动飞船。目前最高只能产生0.1N的推力，但其比冲（每单位质量推进剂可提供的动量变化）相当大，且可以持续数年提供加速度，以至于其最终速度能超过化学火箭，足够探索外太阳系。主要有离子推进器、霍尔推进器、磁离子推进器等类型。

○空间核推进：用核裂变或核聚变推进飞船，借助裂变反应器加热的气体或核聚变反应堆的等离子体产生推力。更有甚者，有人提议使用大量小型核弹产生的核脉冲推动飞船（代达罗斯计划），但核辐射和电磁脉冲可能极大的安全隐患。代表：《丁丁历险记》可垂直回收的单级登月火箭采用核裂变引擎，《三体》人类舰队的核聚变推进

○无工质：《三体》所谓的"无工质"推进实际上是聚变引擎，仍然需要为核聚变提供燃料。现实中还不存在不烧燃料只烧电就能产生动力的引擎，这类设想如EmDrive等最后都被证明没有价值，但仍然有两种（技术上）自身无需携带燃料的飞船：

‌光帆。飞船携带被称为太阳帆/光帆的巨型薄膜反射镜，光子打在反射镜上会产生微弱的压力，长期积累下来便能加速飞船。代表：《太阳篡夺者》中外星人的舰队

‌吸附式冲压。燃料不在飞船上，而是在宇宙中。飞船提取宇宙中的氢进行聚变，或是汲取反氢进行湮灭反应而提供推力。据计算，受一系列因素的阻碍，这种飞船可能无法超过0.1c。代表：《银河界区系列》青河舰队（0.3c），《宇宙过河卒》克里斯汀号（>0.99c，最后都由于相对论效应飞到宇宙尽头去了）

○反物质：最有力的飞船燃料，与普通物质湮灭产生极其巨大的能量。本质上是一种二次能源，需要先使用粒子对撞机消耗巨量能量将其制造出来。代表：《阿凡达》反质子催化核聚变的ISV创业之星，大型硬科幻企划《orion's arm》中反物质用途广泛，《飞跃巅峰》光子力引擎

○《三体》曲率引擎：改变时空结构进行航行，会留下尾迹，在尾迹区域中光速降低。无法超过光速，但能在极短时间内将飞船加速到相对论速度。

○《Xeelee》GUT引擎：少数烧水的飞船引擎之一。将冰一类的物质压缩到宇宙原初的状态"夸克玛"，在这样的状态下自然界四大基本力都将统一。此种物质一旦膨胀会产生极大的反作用力，高效地推进飞船。

○超空间（Hyperspace）：科幻最常见的超光速方式，使飞船进入一个空间维数高于3的多维空间，那里的法则允许比光速更快地旅行，这就绕开了爱因斯坦相对论时空的束缚。代表：《星球大战》，阿西莫夫《银河帝国》系列，《超时空要塞》，P社游戏《Stellaris》，伊恩.M.班克斯《The Culture》）

○亚空间（Subspace）：又称子空间，实际上就是换了皮的超空间。常见于日系作品：机战粉丝中老生常谈的高达王、吉姆王、扎古王（《宇宙战士巴鲁迪奥斯》、《传说巨神伊迪安》、《飞跃巅峰》）均采用此设定。

‌战锤40k的"亚空间"（Warp）又被称为至高天或非物质宇宙，是一个以恐怖与诡异为主题、时间空间和物理法则都极度扭曲和不确定的精神领域，航行时除需要灵能者进行导航外，还需要"盖勒力场"保护船员免受侵蚀。它的灵感可能来源于经典太空歌剧《沙丘》，其中吃下香料的领航员能够进入一种特殊的状态，指导飞船进行超空间旅行。

○曲速：扭曲时间和空间形成一个"曲速泡"，泡前方的空间收缩、后方的空间扩张，使得空间本身推着泡移动，从而超越光速。现实中这么做可能需要木星级别质量的"负物质"。代表作：《星际迷航》联邦星舰依靠二锂催化正反物质反应，形成一种特殊的等离子体，其穿过曲速线圈之后便产生曲速泡

○折跃、迁跃：带有这种名字的航行方式或许需要耗费一定时间，但表现上和飞船在两点之间瞬间传送没什么区别（这背后可能是借助超空间引擎达成的）。代表：《高达00》ELS量子迁跃，《星际争霸》能在大气层里进超光速的人族飞船，《Stellaris》灵能迁跃

○虫洞/传送门：直接将相隔遥远的两点时空通过一个洞（爱因斯坦-罗森桥）连接起来，现实中这么干同样需要负物质。代表：《传送门》系列，《哆啦a梦》任意门，《星际之门》，《EVE》星门

○时间机器：最特殊的一类超光速（实际上，按现实理论，可以不超越光速地穿越时间）。在科幻作品中往往有两个极端：要么还没出地球就点出了时间旅行科技（而且点出后也没法用于星际航行），要么征服了整个银河系都点不出来。代表：H.G.威尔斯的古典科幻《时间机器》，《神秘博士》时间漩涡+和谐之眼作为动力的Tardis，《红色警戒》，《命运石之门》等各类时间旅行作品

○修改数学法则航行：字面意义。最离谱的超光速，颇有小题大做之感。代表：《银河系漫游指南》小酒馆数学飞船，《飞跃巅峰》第5代宇宙飞船、采用"思考主推进机关"的Eltrium

○迷之超光速：不知怎么的就超光速了！代表：《异星歧途》原始人玩树枝都能搞出来的超空间驱动器，《席德梅尔的文明6》靠激光（？）推进的太阳帆超过光速。。。

○《质量效应》质量中继器是一种分散在银河系各地的巨型建筑，可以将飞船加速至超光速，实现不同太阳系间的高速旅行。原理涉及到利用通电的0号元素影响物质质量

○《银河系漫游指南》非概率驱动器通过修改宇宙中所有事件发生的量子概率进行航行，可以在短时间内使飞船在时间、空间和概率（书中将概率设定为一种维度）上无处不在，理论上无所不能，但带有较强的随机性。

○《飞出个未来》行星快递船以暗物质反应堆为主的引擎系统能够直接移动整个宇宙，使目的地到达自身。

○核武器：利用核聚变或核裂变瞬间产生大量能量进行杀伤的武器。由于是现实中人类破坏力最大的武器，在科幻中也具有一席之地。代表：《战锤40K》爆矢枪，阿西莫夫《银河帝国》系列的核铳、核炮，《First strike》各类超级武器

○激光：使用特殊媒介形成大量相干光子的武器，科幻中最常用的未来武器。现实中仍有大量的问题制约其武器化，例如其所需要的能源设备难以小型化、在远距离上光束会逐渐扩大等。代表：《辐射》激光加特林，《皇牌空战》TLS

‌天基激光：将激光发射平台安置在近地轨道的卫星上，打击地面和太空目标。代表：《机动战士高达》太阳炮，《海虎》蓝梦公司卫星镭射炮，《First strike》太阳能激光

○离子/等离子：使用离子束或等离子束造成杀伤的能量武器。等离子武器又称电浆武器。代表：《星球大战》爆能枪、光剑、涡轮激光炮，《变形金刚》离子炸弹，《星河战队》电浆炮，《命令与征服》等离子炮

○粒子束：用粒子加速器发射高能粒子束轰击目标的定向能武器。《高达Seed》、《EVA》里的阳电子炮即属此类。缺陷是在大气层等物质密度较高处威力衰减严重，且其弹道易于被磁场改变（可以通过在炮口处中和粒子束的电性来克服这一缺点）。代表：《Stellaris》、《远行星号》速子光矛，《Xeelee》、《BLAME！》、《大雪海的凯纳》重力子射线放出装置，《Xeelee》、《大和2520》磁单极子炮

○粒子鱼雷：科幻中常见的各种"…子鱼雷"，本质上是用于太空战的大当量自推式武器，称作导弹也无妨。代表：《星球大战》把死星炸掉的质子鱼雷，《星际迷航》、《高达G复国》光子鱼雷（反物质武器），《飞跃巅峰》光子鱼雷（黑洞武器），《Stellaris》中子鱼雷，《星际迷航》量子鱼雷（零点能武器）

○动能：以高速弹头的动能有效杀伤敌方的实弹武器。电磁炮类武器基本属于此类。代表：《光环》Mac炮，《希德尼娅的骑士》重质量炮

‌天基动能武器：从近地轨道向地表发射的动能武器，行星的引力会使弹头进一步加速，造成更大的杀伤。代表：《机动战士高达》殖民卫星坠落、阿克西斯坠落，《机动战士高达 铁血的奥尔芬斯》达因斯尼夫，《使命召唤：幽灵》奥丁

‌亚光速动能武器：发射速度达到相对论速度的动能武器，相对论效应会增大其质量、提高杀伤力。代表：《三体》光粒，《玫瑰与蠕虫》

‌超光速动能武器：任何能用于星际航行的引擎都是强力的杀伤兵器，超光速引擎也不例外。代表：《星球大战》、伊恩.M.班克斯《The Culture》超空间动能武器

○黑洞：基于黑洞或裸奇点制成的武器。方法多样：引爆黑洞炸弹、使用缩退物质/红物质直接在目标点产生黑洞造成破坏、加速大质量奇点当做动能武器、使用黑洞能量驱动飞船武器等等。代表：《乡村教师》奇点炸弹，《飞跃巅峰》巴斯塔3号机（木星炸弹），《星际迷航》红物质武器

○规则：正如三体所言，修改宇宙法则的武器都是顶级武器，到了这地步就能和修仙碰一碰了。可分为物理法则武器（参见《宇宙创始新论》）和数学法则武器（如SCP-033）

‌维度武器：修改维度进行杀伤的武器，在国内最知名的例子可能就是《三体》的二向箔。《宇宙战舰大和号2199》的波动炮也可归属此类：次元波动爆缩放射机/波动炮用次元波动超弦跳跃机关把5维以上的高维空间向目标展开，在目标时空内产生超重力、形成大量微黑洞、以微黑洞的霍金辐射将目标蒸发。

○超大规模杀伤武器：在银河系规模上造成破坏的超级武器，如《新奥特曼》的杰顿（杀伤范围200光年）。在这方面最知名的可能是《光环》中先行者的环带-通过发射相位交叉中微子波消灭一整个银河系的生命，为对抗洪魔而生。类似的还有《Xeelee》的宇宙弦武器，可在字面意义上撕裂银河。《战锤40K》的璀璨星图则通过亚空间连接着银河系所有恒星，杀伤原理是诱导恒星成为新星。《银河系漫游指南》的超新星炸弹可以看作强化版的璀璨星图：连接全宇宙所有恒星，必要时将之全部引爆。

‌宇宙级武器：造成宇宙规模的破坏。《Ben10》的Omnitrix和《神秘博士》的Tardis爆炸时都有这种效果。科幻里最常见的在宇宙尺寸上造成影响的方法是宇宙大爆炸，如阿西莫夫《最后的问题》的AC。国产网文《希灵帝国》的幽能死星可在每普朗克时间内摧毁一个宇宙。《神秘博士》的真理炸弹则更进一步，引发连锁反应消解多元宇宙所有粒子间的相互作用力。

○护盾技术：形成一种隐形的力场保护己方单位，现实物理学暂时不支持此类技术。驱动飞行汽车的力场或许能通过室温超导成为现实，但牢不可破的隐形盾牌可能需要在百年之后使用先进的等离子窗、激光幕墙、碳纳米网和光致变色材料结合才能实现（据物理学家、科普作家加来道雄所言）。

‌贴舰盾和球形盾：贴舰护盾的形状按照宇宙飞船的舰体形状变化，且护盾力场和飞船船壳间的距离很小。球形护盾，如其字面意义，形成一个较大的球状力场包住飞船。《星球大战》、《星际迷航》中都有这两种护盾的同时登场。

‌偏导护盾和能量护盾/离子护盾：偏导护盾一般通过力场或磁场（在有些情况下甚至是直接扭曲时间和空间）偏转/反弹/硬扛敌方的子弹和粒子束。能量护盾/离子护盾则按某种形式在单位周边将能量或等离子排布成特定的形状，以实现类似效果。

‌《EVA》AT立场：即所谓的"心之壁"，隔绝灵魂与灵魂的屏障。地球上一切生物皆具有，但只有包括使徒等少数存在有用其作为护盾防御攻击的能力。

‌《战锤40K》虚空盾：某种能够改变周围时空的力场护盾，据推测，其防御原理是将来袭的攻击物转移至亚空间中。种类多样，可应用于地面战、太空战等多种场合

○《高达Seed》相转移装甲：利用连续的震动，将受到的机械能传导出去，设定上对实弹武器有较好的防御效果。

○超级合金：科幻中频繁地采用各式各样的合金作为载具、衣物和盾牌的材料，最知名的可能是漫威的艾德曼合金和吸音钢（振金）。上世纪科幻经常采用在当时被视为前沿科技的钛合金，现在则改用了塑钢（plasteel，结合塑料和钢铁诸种优异性能的材料，登场于《战锤40K》、《沙丘》、《RimWorld》等）、耐钢（durasteel，登场于《星球大战》、《星界边境》、《Stellaris》）之类-如果想要致敬奇幻的话还可使用"精金"（Adamantine，多见于魔法世界观，科幻亦有采用）。

‌《机动战士高达》高达尼姆合金：联邦改进后的一种月神钛合金，RX-78-2元祖高达装甲应用的金属，主要由钛、铝和稀土元素构成。

‌《哆啦a梦》全金属：贝普拉博士研发的22世纪材料，用于制作哆啦a梦世界观中各种"秘密道具"。

○极端天体材料：科幻顶级材料，采用各种方式达到极端天体（最常见的是中子星）的硬度。《地球大炮》里依靠核爆蛮力压缩出来的"新固态材料"（可能是同世界观《带上她的眼睛》中所说的中子材料）能够在固态的地壳中高速下沉，可算做此类材料的入门。

‌中子材料：直接使用中子星物质作为装甲，或者向普通材料中掺入一定量的中子态素/零号元素制成。代表：《星球大战》夸丹钢，《星际之门》奥尼尔级驱逐舰，《星际迷航》行星杀手，《重生之超级战舰》中子战星

‌类中子材料：通过力场以特定的方式改变亚原子粒子排列，形成硬度远高于普通物质、接近中子星水平的装甲。代表：《三体》强互作用力材料（SIM），《星际迷航》极化船壳

‌时空材料：使用时间和空间制作的材料。代表：《Xeelee》泽利花（玻色-爱因斯坦凝聚态物质+时空缺陷），《自指引擎》维度材料，Minecraft大型整合包GTNH的最高等材料

☆辅助○对抗加速度：防止飞船加速或者进行战术机动时，船员受到过高的过载而死的一些手段。

‌加速液：将载具成员浸泡在特定的液体中以减缓其受到的冲击力，有必要时，这种液体还可掺入特定的成分，使人能在其中呼吸。代表：《三体》深海加速液，《EVA》LCL

‌惯性阻尼器：投射一个力场直接抵消掉加速或减速时的作用力。登场：《飞跃巅峰》，《星际迷航》

○牵引光束：使用某种粒子束远距离地拖动物体（可以想象都市传说中的UFO吸奶牛），几乎在所有知名太空歌剧中皆有登场。在现实中已出现类似的"光镊"。科幻中常用于拖动受损飞船、改变卫星轨道或俘虏敌方单位（参考星球大战4:新希望开头处，歼星舰将莱雅公主的飞船吸入舱室）等用途。

○散热器：飞船运行时会产生大量的热量，由于在太空中缺乏散热介质，往往需要采取特殊方式散热。现实中一般是使用内部带有热交换管道的散热板，如中国空间站、国际空间站等。仅有少数硬科幻（《亡星余孤》、《地球不屈》）会采用较现实的散热器、散热板给飞船散热，大部分太空歌剧则是要么不提，要么就把热量送进超空间或亚空间。星球大战中更是有"中微子散热器"一类的装置登场（不知道为什么，很多科幻中的神奇道具都会用到中微子）。

○反重力/人工重力：力场科技的应用。反重力技术可以使飞船停泊在非常接近星球的轨道上——甚至行星大气层内，科幻片中巨型飞船悬浮在城市上方的场景无疑就需要此类技术（这也可以用于更加便捷地将飞船送进太空）。现实中，航天器可以靠旋转重力环的向心力模拟地球引力，科幻里更常见的则是使用人工重力技术让整个飞船内的引力都朝向某个特定方向，例如死星虽然呈球形，但其内部的引力并不是朝向中央，而是沿中轴线向下。

参考资料：

加来道雄《未来的物理学》《不可思议的物理》

百度百科、萌娘百科、fandom wiki

https://www.zhihu.com/answer/258193367

https://zhuanlan.zhihu.com/p/491059062

https://b23.tv/2TOTS77

https://tieba.baidu.com/p/8256246207?share=9105&fr=sharewise&see_lz=0&share_from=post&sfc=copy&client_type=2&client_version=12.38.1.1&st=1680448632&is_video=false&unique=A58B553A75C1D398FD237D1CFF350A44