反物質飛船
外星之旅
《阿凡達》描述：為準備趕赴半人馬座阿爾法星的星際之旅，人類建造了長近1英里(約合1.6公里)的太空飛船，太空飛船使用混合反物質聚合發動機。這些飛船的航行速度大概相當于光速的十分之七，即每小時6.7億英里(約合每小時11億公里)，然而，即便是照此速度航行，趕赴距離地球最近的星球也需要大約六年時間。
科學事實：作為一種用于推進的能源，你無法阻止物質和反物質粒子接觸，彼此湮滅。從事先進推進系統研究的美宇航局科學家喬治-施密特(George Schmidt)表示：“這是我們所知最強大的能量反應。”施密特現任美國俄亥俄州研究與技術委員會副主任。物質與反物質湮滅釋放的能量可以直接用作推進劑，從火箭后部的噴嘴中噴射出來，或者反物質可以在其他物質中誘發裂變(原子分裂)或聚變反應(原子合并)，生成數量少但卻強大的推力。
然而，地球距半人馬座阿爾法星有26萬億英里之遙，獲取這種星際之旅所需要的足夠反物質以及長期保存這種揮發性燃料，一方面耗資巨大，另一方面技術難度大。首先，生成反物質就不是一項輕松的工作：瑞士日內瓦歐洲核子研究中心和美國芝加哥費米實驗室的粒子加速器迄今僅僅造出十幾毫微克的反物質，當然，值得一提的是，這些設施不是用來大量生成反物質的。
施密特稱，按照現在的標準，每造出1毫微克的反物質，投入高達600億美元，雖然造價數十億美元的專門設施能以每毫微克600萬美元的成本制造反粒子。施密特說：“令我高興的是，《阿凡達》電影制作者提出以混合核進程作為能量來源。相比純粹的反物質火箭，這種概念需要的反物質數量更少。”不過施密特同時指出，混合反物質聚變發動機不可能產生所需達到光速十分之七的推力。
反物質儲存是另一個嚴峻挑戰。電磁場通過令暗物質遠離所謂“彭寧離子阱”(Penning trap)的內壁，可以在里面儲存暗物質。據美國賓夕法尼亞州立大學物理學榮譽教授杰拉爾德-史密斯介紹，這一過程僅持續幾個月時間，隨后反物質會與彭寧離子阱“等候區”的迷失物質粒子相接觸，無法產生完美的沒有物質的真空。史密斯教授是總部設在圣達菲的正電子研究(Positronics Research)公司創始人，該公司正在研究反物質的應用。
據史密斯介紹，在從地球往返半人馬座阿爾法星的為期數年的星際旅行中，如果有效載荷數量相當大，則總共需要數千噸反物質，這顯然會是一個嚴重障礙。即便上述問題全都得到解決，那么在前往半人馬座阿爾法星時還會面臨如何令宇宙飛船減速的問題。施密特說，宇宙飛船在搖擺著穿越半人馬座阿爾法星的重力勢阱時，只能采用某種反向“彈弓效應”(slingshot effect)幫助減速。
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