事实证明，让-吕克·皮卡德是一位比编剧所知的更优秀的星舰驾驶员。一位物理学家仔细研究了《星际迷航：下一代》第一季中一个曲速飞行技巧的细节，发现了剧组遗漏的一个微妙之处。但这并非情节漏洞，他发现的这个细节反而让这个机动动作显得更加令人惊叹……同时也为讲解相对论中一个不太为人所知的特性提供了绝佳机会。
巴西联邦ABC大学的物理学家尼克拉斯·德阿吉亚尔·阿尔维斯，在攻读硕士学位期间第一次观看《下一代》。当他看到第一季中"战斗"这一集时，剧情让他想起了自己学习相对论时的课程内容。
在"战斗"这一集中，一位费伦吉领袖提醒皮卡德，多年前他作为星舰"星际漫游者号"舰长时打过的一场战役。在遭到一艘神秘敌舰攻击、护盾失效的情况下，皮卡德必须在不被击中的前提下靠近敌舰，于是他冒险出招。皮卡德下令让星际漫游者号以曲速（即超光速）冲向敌舰，然后突然停下并开火。皮卡德预计，由于飞船以超光速行进，敌舰会看到星际漫游者号的两个影像：一个是它达到曲速时的位置，另一个是它停下时的位置。如果敌舰对错误的影像开火，就会打空，而皮卡德便能赢得这场战斗。
在该集后面的剧情中，莱克提到这个招数已被写入星际舰队的教科书，被永久命名为"皮卡德机动"。
事实证明，这个设定与某些物理教科书中的内容也相差不远。虽然曲速纯属科幻，但物理学家有时确实需要考虑物体以超光速运动时会发生什么，而这样的物体确实会留下两个影像。
这个故事当时让德阿吉亚尔·阿尔维斯感到有些不对劲，但他并未深究，直到多年后，当他在研究一个更实际的问题——涉及在光速较慢的介质中运动的粒子时，这个疑惑才重新浮现。由于不确信自己的计算是否正确，他开始尝试用视觉方式将这个情景画出来。
"画了一两张图之后，我开始注意到，'嘿，我以前好像思考过类似的问题'，"德阿吉亚尔·阿尔维斯说。
三个影像，而非两个
皮卡德机动的核心理念，来自于一艘超光速飞船会超越自身发出的光这一原理。如果飞船以恒定的超光速运行，那么另一艘静止的飞船会看到两个影像，分别对应两个不同的时刻——即飞船发出的光到达观察者的时刻。
但在剧情中，皮卡德的飞船并非以恒定速度行进。他先加速到曲速，然后在靠近敌舰时停下。星际漫游者号经历了两次加速……这就改变了时序关系。通过绘制图表，德阿吉亚尔·阿尔维斯发现，敌舰实际上会看到星际漫游者号的三个影像，而不是两个。
尽管细节有误，德阿吉亚尔·阿尔维斯仍对该剧集在很大程度上准确还原了这一教科书核心理念感到印象深刻。"他们把主要的部分完全做对了，我认为这是一个很好的例证。"
物理学家们并不认为超光速太空旅行会成为现实。但由于光在水等物质中传播速度较慢，超光速运动的数学原理仍然具有实用价值。当粒子在水中以超过光在水中传播速度的速度运动时，其产生的冲击波会发出一种特有的光芒，称为切伦科夫辐射，这就是核反应堆中所见的蓝光。
对德阿吉亚尔·阿尔维斯而言，他的研究动机是一种更难以捉摸的物理现象，被称为"记忆效应"。这一效应最初是针对引力波提出的理论，指的是当一个波经过一个粒子时，会在其运动状态上留下持久的影响。理论物理学家预计，当普通电磁波经过粒子时也会发生这种效应，但这需要非常特定的条件，且极难被检测到。最近，尼尔斯·玻尔研究所的一位物理学家提出，在像水这样光速有限的介质中，这种效应应该会更加显著。为了更好地理解这一点，德阿吉亚尔·阿尔维斯尝试设想如何探测受记忆效应影响的电子，他绘制的图表也帮助他理解了《星际迷航》中的这一场景。
"只需随手画图，你就能很快地、几乎不费力地获得大量直觉认知，"德阿吉亚尔·阿尔维斯说。
Q&A
Q1：皮卡德机动是什么？
A：皮卡德机动是《星际迷航：下一代》中皮卡德舰长使用的一种战术，即让飞船加速到超光速后突然停下并开火，利用超光速飞行会产生多个视觉影像的原理，误导敌舰攻击错误的位置从而取胜。
Q2：物理学家发现剧中的设定有什么问题？
A：物理学家德阿吉亚尔·阿尔维斯发现，由于皮卡德的飞船经历了两次加速（加速到曲速再突然停止），敌舰实际上会看到三个飞船影像，而不是剧中所说的两个，但这一细节反而让这个机动动作显得更加巧妙。
Q3：超光速运动的物理原理在现实中有什么应用？
A：虽然超光速太空旅行不可能实现，但由于光在水等介质中传播较慢，相关数学原理仍有实际用途，例如解释核反应堆中出现的切伦科夫辐射蓝光现象，以及研究电磁波对粒子产生的"记忆效应"。