SFにおける材料科学

SFにおける材料科学とは、SF作品において材料科学がどのように描かれているかを研究する学問である。描かれている材料科学の正確さは多岐にわたる。既存技術の延長線上にある場合もあれば、突飛な技術を物理的にリアルに描写している場合もあり、科学的に見えるが科学的根拠のない単なるプロット装置である場合もある。例としては以下の通りである。

• 現実的：1944年、クリーブ・カートミルのSF小説「デッドライン」^{[ 1 ]}は原子爆弾を描写した^{[ 2 ]}。様々な放射性同位体の特性は、提案された装置と筋書きにとって重要である。この技術は実在したが、作者は知らなかった。
• 推測：1979年の小説『楽園の泉』の中で、アーサー・C・クラークは宇宙エレベーターについて書いている。これは基本的に、地球の表面から静止軌道まで伸びる長いケーブルである。これには、非常に高い引張強度と軽量性を兼ね備えた材料が必要となる。カーボンナノチューブは理論上十分な強度を備えているため、このアイデアは実現可能である。現在では実際に建造することはできないが、物理法則に反するものではない。
• プロット装置：裏付けのないプロット装置の一例として、ラリー・ニーヴンの小説に登場するリングワールドの構築に使用された素材「スクリス」が挙げられる。スクリスは不合理な強度を持ち、既知の物理法則では説明がつかないが、物語の展開上必要不可欠な素材である。

SFにおける材料科学の批判的分析は、概ね同じカテゴリーに分類される。予測的な側面は、例えばジョージア工科大学の材料科学工学科のモットー「材料科学者は、昨日のSFを明日の現実に変える道を切り開く」で強調されている。これは、 IEEE Spectrum（電気電子学会の旗艦誌）に掲載されている「Material By Design: Future Science or Science Fiction?」 [ ^{3 ]など}の多くの技術記事のテーマでもある。

一方で、SF作品で用いられる非現実的な材料科学に対する批判もある。例えば、材料科学の専門誌であるJOMには、 「スター・ウォーズの世界における（ほとんどあり得ない）材料科学と工学」^{[ 4 ]}や「擬人化：ヒューマノイドロボットの材料科学と工学」^{[ 5 ]}といった記事が掲載されている。

多くの場合、フィクション作品における材料科学の側面は非常に興味深く、作者以外の人物がそれについて言及するほどです。以下にいくつかの例と、それらが現実世界の材料科学の応用例とどのように関連しているか（もしあれば）を示します。

• SFにおける科学
• 仮説上の生化学のタイプ。これらの潜在的な生化学のタイプのほとんどは、SF作品で使用されています。
• アンオブタニウム
• 架空の元素、物質、同位体、原子粒子の一覧
• カテゴリー：フィクション
• カテゴリー：物理学に関するフィクション

• ブライアン・ステイブルフォード、デイヴィッド・ラングフォード、ピーター・ニコルズ著『サイエンス・フィクションにおける科学』（1982年）