Desde o início, Roddenberry teve a preocupação de construir a série em torno de conceitos reais da física, ainda que manipulados de forma especulativa e conveniente para justificar argumentos ficcionais. Muitas das tecnologias usadas na série são baseadas na modulação de campos gravitacionais. Uma das mais importantes é a ‘dobra espacial’. O motor de dobra de Jornada nas Estrelas não acelera a nave em si, mas deforma o próprio ‘tecido’ do universo, o chamado espaço-tempo, alimentado pela reação entre matéria e antimatéria dentro de cristais de dilítio – material ficcional que teria altos campos magnéticos para manter a matéria e a antimatéria separadas.
Nos laboratórios terrestres, quando matéria e antimatéria entram em contato, elas se transformam em energia, em um processo descrito pela famosa equação E = mc2, desenvolvida pelo físico de origem alemã Albert Einstein (1879-1955). Einstein também previu, em sua relatividade geral (ou teoria da gravitação), que matéria e energia geram campos gravitacionais a partir da curvatura do espaço-tempo. Desse modo, o sistema de dobra gera, ao redor da nave, uma bolha de ‘subespaço’ que comprime intensamente o espaço-tempo logo à frente do veículo espacial e expande o ‘tecido’ cósmico na parte traseira.
Como é o espaço que se move e não a matéria, a física tradicional não é violada. A nave surfa nessa onda cósmica, livre de efeitos de dilatação temporal, cruzando distâncias galácticas muito mais rapidamente do que a velocidade da luz no vácuo (300 mil km/s). Assim, viajar em dobra 1 seria equivalente a viajar à velocidade da luz – já a dobra 9 seria como se mover a velocidades 1,5 mil vezes mais rápidas que a da luz.
Outra tecnologia que usa efeitos gravitacionais: os escudos que protegem a nave curvam o espaço ao redor dela, desviando, assim, feixes de energia ou armas cinéticas. Há também: i) os ‘amortecedores de inércia’, que geram campos gravitacionais para compensar a aceleração/desaceleração que os tripulantes sofreriam por causa das bruscas mudanças de velocidade; ii) a gravidade artificial presente em toda a nave, para a tripulação caminhar normalmente.
Talvez a tecnologia mais popular de Jornada nas Estrelas seja o teletransporte. Quando a série foi lançada, na década de 1960, não havia recursos técnicos e financeiros para fazer com que a tripulação pousasse, a cada episódio, em um planeta diferente. A solução criativa foi introduzir a ideia de desmaterializar um objeto ou pessoa, convertendo-os em energia – transmitida até o destino, por meio de um feixe – e remontando-os perfeitamente no local de chegada.
Esse processo seria mais ou menos como uma versão ultra-avançada de uma impressora 3D atual combinada com um sistema de transmissão: escaneia-se o original, para depois destruí-lo, transmitindo a matéria em blocos de construção e montando uma réplica com esses elementos no destino.
Na vida real, o teletransporte já foi obtido experimentalmente em 1997, de forma independente, por dois grupos de cientistas: um liderado pelo físico austríaco Anton Zeilinger, em Viena, e outro chefiado pelo italiano Francesco De Martini, em Roma. Nesses experimentos pioneiros, os pesquisadores conseguiram transferir com sucesso uma propriedade (polarização) de um fóton (partícula de luz) para outro, distante, usando o emaranhamento quântico. A diferença em relação à ficção é que nenhuma matéria ou energia foi movida no espaço.
Nesse fenômeno, o que é transmitido é o chamado estado quântico (no caso, informação sobre a rotação, polarização etc.) de uma partícula para outra. A partícula de origem não viaja: ela só transfere sua ‘identidade’ (estado) para uma partícula idêntica que já estava no local de destino – daí, o nome mais apropriado desse fenômeno ser ‘teleporte’ em vez de ‘teletransporte’.
Mas, claro, Jornada nas Estrelas é uma obra de ficção. Então, era de se esperar que conceitos científicos fossem usados com certa ‘liberdade artística’. Exemplos: i) ‘feixes de táquions’, partículas que, teoricamente, viajariam mais rapidamente que a luz; ii) armas que disparam pólarons, que, de fato, existem, na forma de elétrons se movendo através de átomos, de modo que a carga elétrica dessas partículas deforma a estrutura atômica ao seu redor; iii) os famosos pósitrons, a antimatéria do elétron, os quais, na série, são a base do funcionamento do mais famoso androide da franquia, o comandante Data.