遊戲科學:從光劍到死星 星戰的武器美學

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時至今日,《星球大戰》電影及衍生出的諸多作品早已發展成一項文化,當中的無數細節拿出來討論都足以讓愛好者爭上三天三夜,而對普通人來說,一眼看過去最吸引視線的還是那些讓人眼花繚亂,亦真亦假的武器種類,小到光劍大到戰艦都有諸多講究,同樣也是這些最容易成爲周邊的設計,成爲了我們對《星球大戰》最深刻的記憶。

(無論什麼題材,星戰作品中的武器都是一大特色。)

光劍並非“光”劍

論及星戰系列中最具代表性的武器,光劍毫無疑問是個中首選。普通人就算沒看過電影,不知道劇情,對這款正式名爲“Light saber”的武器造型多少總會有些印象,而幾十年下來經過種種渲染,光劍作爲星戰故事中最有魅力的設定之一,其影響力甚至可以說已經不侷限於星戰本身,成爲一項特別的話題

1977年,在星戰電影正式上映之前,光劍最初在劇中的定位只是表現形式特殊一些的光束武器,但因爲喬治·盧卡斯本人的喜好,直接借鑑了不少日本劍道的概念,此外有正牌擊劍運動員鮑勃·安德森親自擔任武術指導和替身,讓星戰的光劍格鬥從最初看起來就有模有樣,在銀幕上的表現更是很容易吸引觀衆成爲亮點,最終讓光劍就此成爲星戰系列不可或缺的重要元素。

(光劍不僅作爲星戰系列的標誌,更影響了之後無數相關作品。)

在確認光劍的重要地位後,星戰劇組開始不斷在隨後的故事中爲其補完設定,而這過程中難免也有前後不統一的地方,現階段比較統一的設定主要包括下面這幾點。

光劍是絕地與西斯的標準武器,金屬劍柄通常長約30釐米,按下啓動鈕後,即釋放出一道固定長度的純能量的柱狀劍刃。劍刃會發出一種獨特的嗡嗡聲。光劍的強大能量足以切割開幾乎任何物體,但能被另一支光劍劍刃或其它足夠強的能量場擋住。

劍柄的內部結構包括能量電池(早期設定是外接電源)和聚焦水晶。水晶將電池釋放出的能量集中,從劍柄中央的正電荷連續能量透鏡射出。然後能量束折回到一個負電荷的高能流通孔裡,經過超導體的轉換重新給電池充能。這樣一來,光劍只有在劍刃切割物體的時候纔會消耗能量。能量轉換效率相當高,劍刃在不接觸物體時甚至不會輻射熱量。

光劍的顏色取決於內置的聚焦水晶。絕地使用從某些星球採集來的晶體制造光劍併成爲固定儀式,光劍內可安置一顆或多顆水晶。單一水晶生成的劍刃長度是固定的,若裝有多顆水晶,則可通過一個旋鈕來微調水晶間的折射模式,從而改變劍刃長度。在原力的幫助下,他們能更好地掌握光劍的使用技巧,普通人經過訓練也可以正常點亮並使用光劍,只是容易誤傷自己或同伴。

(從結構上,光劍的原理貌似並不複雜甚至可以再現。)

只看這些描述,對光劍不難有一定的基本認知,但問題也隨之而來,大多數人在看到光劍表現後最常見的疑問就是:爲什麼兩把光劍能夠彼此架住?進一步擴展這個問題,就是如何解釋光劍的劍刃部分是“一段有實體的光”,對此官方的回答則是:因爲光劍從來就不是真正的“光”劍,至少不是很多人理解的激光武器。

在星戰系列的正式設定裡,光劍的劍刃部分實際上是高溫下的等離子體,受到強大力場作用被束縛成劍的形狀,兩把光劍相交時因爲力場相斥而產生出了格擋效果,包括光劍運轉時的聲音也是因此而來。這個結論至少能在表面上自圓其說,等離子體在日常中並不罕見,火焰、電弧、閃電,包括日光燈管內都有這種物質的第四態存在(所以拿日光燈管Cos光劍也有道理……),同時因爲高溫下的粒子電離,導致確實會受到磁場作用,現實中最有希望的一類核聚變反應堆,就是通過磁場約束效應來控制處於熱核反應狀態的超高溫等離子體。至於如何把這一切小型化到手持光劍中,就是另一個話題了……

星戰對光劍的這項描述,基本上也是之後無數作品遵循的原則,包括大家熟悉的高達系列在內。從0079開始,高達的光劍也一直都不是激光武器,而是把米氏粒子以I力場束縛後的表現效果,進一步可以在這個基礎上構建出多形態的武器變化,比如長槍鐮刀迴旋鏢等等,至於具體這個力場如何形成,同樣是推給了萬能的黑科技米諾夫斯基粒子。擴展到更多機戰系作品,對此的處理也都大同小異,畢竟只要作品還想表現出冷兵器本身的對戰效果,就不得不採取這種折中的方式。

(不能擋架的光劍恐怕只會成爲搞笑作品……)

所以想要在現實中造出一把符合電影設定的光劍,激光器思路是行不通的,雖然現階段不考慮體積能量性價比,高能激光器也能實現光劍的部分切割效果,但兩道激光相遇完全不可能彼此排斥,更不用說束縛在一定範圍內成爲劍刃,在科技未能有進一步突破前,我們暫時還是隻能在“日光燈管”和“手電筒”兩種光劍模式裡二選一。

殲星艦的浪漫主義

如果說光劍代表的冷兵器格鬥是星戰文化中古典浪漫的象徵,那麼星戰系列中武器的另一極,從戰艦直至死星級別的巨大熱兵器則是星戰文化中科幻未來的代表,同樣也是讓諸多影迷、玩家乃至軍事愛好者所津津樂道的部分,畢竟在很多人眼裡,太空時代的科幻故事就是要有這些纔像模像樣。

比起X翼戰機系列、鈦戰機系列,乃至故事中最有名的千年隼號,星戰中真正的大塊頭是殲星艦一族(Star Destroyer)。這類大型戰艦正如其名字覆蓋的含義一樣,源自一條戰艦足以摧毀一顆星球的構思,盧卡斯在內的設計者也最終將殲星艦設置爲星戰背景中不同時代軍火商生產的系列工業產品,作品中殲星艦與各個人物一樣經過由小到大、由弱到強、由落後到先進的發展歷程,貫穿整個星球大戰前後時代,最終也成爲星戰迷們的最愛之一。

從資料數據來說,殲星艦毫無疑問是太空時代的特定怪物,最小級別的一般也是幾百米起跳,而最大級別的殲星艦長度可以跳到十幾公里,單是這個尺度已經遠超目前人類所能想象建造的最大飛行器,探討原理也沒有多大意義,更不用說上面搭載的一系列先進技術,反正一切都只能推到未來科技頭上……在故事中一艘大型殲星艦不僅是一個單純的武器平臺,而是太空中的移動基地,可以執行多重任務:行星防禦,行星攻擊和對艦攻擊,此外還爲各類小型作戰兵器提供修理船塢和重型運輸機,當然也包括必要的生活空間。

(殲星艦的巨大本身就是最直觀的武力感受。)

根據官方補充說明,一艘帝國級殲星艦的造價甚至超過了有的星系整個的國民生產總值。而殲星艦作一次超太空跳越消耗的能量比一個國家歷史上所耗費的能量還多。但這種代價在帝國看來仍然值得,要控制銀河系範圍內的龐大領土,即使帝國也不可能全部巡查大部分的星系,最好的辦法是通過以毀滅相威脅,並迅速地,毫不留情地消滅任何出現的敵對力量,才能使這些星系中的居民臣服。帝國級殲星艦正是皇帝用來統治銀河系的武器,全盛時期帝國擁有超過25000艘以上的殲星艦,通過向一個星系部署殲星艦和支援艦隻,皇帝可以摧毀任何敵人。

在星戰播出後的幾十年裡,經過更多科幻作品的洗禮,我們對這類大型戰艦的概念已然不會陌生,部分作品裡比這更誇張的設定也不是沒有,對於其在現實中的可能性和必要性,也是大家時常列入討論的問題之一。現實中的人類歷史上,的確曾經本着“增加體積就是增加威力”的樸實思路,研發過幾款大型兵器,如一戰期間的巴黎大炮,二戰期間的鼠式坦克,甚至有過重量超過1000噸,人稱“陸地巡洋艦”的P1000超重型巨鼠戰車的瘋狂構思,但最後無一例外地宣告失敗。原因無外乎就是技術侷限,性價比低下以及重量過大無法投入實用這幾點。

材料,能源,加上傳動技術,是現實中構建巨型機械時首先要面對的幾項關鍵,而這些問題的複雜度會隨着數值上升而成倍增加,最終出現無法逾越的障礙,單純以金屬部件而言,30米尺度下比起10米尺度下,其性能要求和加工難度就不是單純增加幾倍的問題而會是天壤之別,而很明顯對巨大戰艦的喜好偏向,是源自現實中軍史上的海戰發展過程,傳統戰列艦一度本着“大就是強”的思路不斷擴充,一直到航空母艦的時代來臨,制空權壓制了制海權才結束了這種傾向。而在其他環境下因爲陸地和天空的條件侷限,讓大型武器的發展都有所收斂,但如果未來進入太空時代,人類是否會重新沿着這一方向重新開始建造大型艦隊?理論上的確無法排除這一可能性。

(死星的設計是星戰中又一影響後世的武器創意。)

而星戰作品中把這種樸素的暴力美學發揮到極致的設計,就是系列中的終極武器——死星(Death Star),影片中出現的第一顆死星正式名字應該爲DS-1軌道戰鬥太空站,爲直徑160公里的球形要塞,裝有威力足夠摧毀一顆行星的大型激光主炮,內部有超大型聚變反應堆提供能源,可以自由移動甚至超空間跳躍,同時配備有多樣化的伴隨艦隊及多種攻擊武器。

和大型戰艦一樣,死星這種人工要塞的概念也影響了後來的多部作品,要塞配主炮幾乎也都是常見組合,當然最終下場多半也是被以各種非常規戰法摧毀或瓦解……至於要建造這種規模的人工天體,其難度和資源更是成千上萬倍的增長,以至於有不少科學家提出未來俘獲一顆小行星天體,直接就地改造的可能更大——而另一個有趣的話題是:死星的造型設計和太陽系中的土星衛星土衛一外觀格外相似,包括最明顯的凹陷部分,但這只是一個純粹的巧合,因爲土衛一的第一張清晰照片傳回地球是在1980年,而此時星戰首部電影已經上映三年多了。