นิยายวิทยาศาสตร์เชิงแข็ง (Hard science fiction)เป็นประเภทหนึ่งของนิยายวิทยาศาสตร์ที่มีลักษณะเด่นคือความใส่ใจในความถูกต้องและตรรกะทางวิทยาศาสตร์^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}คำนี้ถูกใช้ครั้งแรกในงานเขียนเมื่อปี 1957 โดยP. Schuyler Millerในบทวิจารณ์หนังสือIslands of SpaceของJohn W. Campbell ในนิตยสาร Astounding Science Fictionฉบับเดือนพฤศจิกายน^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} ส่วนคำว่านิยาย วิทยาศาสตร์เชิงอ่อน (Soft science fiction) ซึ่งเป็น คำที่ใช้ควบคู่กันเกิดขึ้นจากการเปรียบเทียบกับการแบ่งแยกที่นิยมกันระหว่างวิทยาศาสตร์ "เชิงแข็ง" ( ธรรมชาติ ) และวิทยาศาสตร์ "เชิงอ่อน" ( สังคม ) ^{[ 7 ]}ปรากฏครั้งแรกในช่วงปลายทศวรรษ 1970 แม้ว่าจะมีตัวอย่างที่โดยทั่วไปถือว่าเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ "แข็ง"เช่นซีรีส์FoundationของIsaac Asimovซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานสังคมวิทยาเชิงคณิตศาสตร์ [ ^{8 ]} Gary Westfahlนักวิจารณ์นิยายวิทยาศาสตร์ โต้แย้งว่าแม้ว่าทั้งสองคำจะไม่ใช่ส่วนหนึ่งของ การจำแนกประเภทที่เข้มงวด^แต่ก็เป็นวิธีการโดยประมาณในการกำหนดลักษณะของเรื่องราวที่นักวิจารณ์และผู้แสดงความคิดเห็นพบว่ามีประโยชน์^{[ 9 ]}

เรื่องราวที่เกี่ยวกับการสอดคล้องทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเริ่มมีการเขียนขึ้นตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1870 โดยเริ่มจากหนังสือเรื่องยี่สิบพันลีใต้ทะเล (Twenty Thousand Leagues Under the Seas)ของจูลส์ เวอร์น ที่ตีพิมพ์ ในปี 1870 รวมถึงเรื่องอื่นๆ อีกมากมาย ความใส่ใจในรายละเอียดในงานเขียนของเวอร์นเป็นแรงบันดาลใจให้กับนักวิทยาศาสตร์และนักสำรวจในอนาคตหลายคน แม้ว่าเวอร์นเองจะปฏิเสธว่าไม่ได้เขียนในฐานะนักวิทยาศาสตร์หรือทำนายเครื่องจักรและเทคโนโลยีในอนาคตอย่างจริงจังก็ตาม

ฮิวโก้ เกิร์นสแบ็กเชื่อมาตั้งแต่เริ่มมีส่วนร่วมกับนิยายวิทยาศาสตร์ในช่วงทศวรรษ 1920 ว่าเรื่องราวควรให้ความรู้^{[ 11 ]}แม้ว่าในไม่ช้าเขาก็พบว่าจำเป็นต้องพิมพ์นิยายแฟนตาซีและนิยายที่ไม่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ในAmazing Storiesเพื่อดึงดูดผู้อ่าน^{[ 12 ]}ในช่วงที่เกิร์นสแบ็กห่างหายจากการตีพิมพ์นิยายวิทยาศาสตร์ (SF) เป็นเวลานาน ตั้งแต่ปี 1936 ถึง 1953 วงการนี้ก็พัฒนาไปจากจุดเน้นของเขาในเรื่องข้อเท็จจริงและการศึกษา^{[ 13 ] [ 14 ]} โดยทั่วไปแล้ว ยุคทองของนิยายวิทยาศาสตร์ถือว่าเริ่มต้นในช่วงปลายทศวรรษ 1930 และดำเนินไปจนถึงกลางทศวรรษ 1940 ซึ่งนำมาซึ่ง "การก้าวกระโดดครั้งสำคัญในด้านคุณภาพ ซึ่งอาจยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของประเภทนี้" ตามที่ปีเตอร์ นิโคลส์และไมค์ แอชลีย์ นักประวัติศาสตร์นิยายวิทยาศาสตร์กล่าว ^{[ 15 ]}

อย่างไรก็ตาม มุมมองของเกิร์นสแบ็กยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในบทบรรณาธิการของเขาในฉบับแรกของScience-Fiction Plusเขาได้แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับเรื่องราว SF สมัยใหม่ว่า "เรื่องราวแบบเทพนิยาย เรื่องแปลกประหลาดหรือเหนือจินตนาการที่เข้าใจผิดว่าเป็นส่วนหนึ่งของนิยายวิทยาศาสตร์ในปัจจุบัน!" และเขาระบุว่าเขาชอบ "นิยายวิทยาศาสตร์เชิงวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงและทำนายอนาคตได้ โดยเน้นที่วิทยาศาสตร์อย่างเต็มที่" ^{[ 14 ]}ในบทบรรณาธิการเดียวกัน เกิร์นสแบ็กเรียกร้องให้มีการปฏิรูปสิทธิบัตรเพื่อให้ผู้เขียนนิยายวิทยาศาสตร์มีสิทธิ์สร้างสิทธิบัตรสำหรับแนวคิดโดยไม่ต้องมีแบบจำลองสิทธิบัตรเนื่องจากแนวคิดหลายอย่างของพวกเขามีมาก่อนความก้าวหน้าทางเทคนิคที่จำเป็นในการพัฒนารายละเอียด เฉพาะสำหรับแนวคิดเหล่านั้น บทนำอ้างอิงถึงเทคโนโลยี ที่ทำนายอนาคตได้มากมายที่อธิบายไว้ในRalph 124C 41+ ^{[ 16 ]}

หัวใจสำคัญของการกำหนด "นิยายวิทยาศาสตร์เชิงแข็ง" คือความสัมพันธ์ของเนื้อหาวิทยาศาสตร์และทัศนคติกับส่วนที่เหลือของเรื่องเล่า และ (สำหรับผู้อ่านบางคน) "ความเข้มงวด" หรือความเข้มงวดของวิทยาศาสตร์เอง^{[ 17 ]}ข้อกำหนดหนึ่งสำหรับนิยายวิทยาศาสตร์เชิงแข็งคือขั้นตอนหรือเจตนา: เรื่องราวควรพยายามให้มีความถูกต้อง สมเหตุสมผล น่าเชื่อถือ และเข้มงวดในการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคนิคในปัจจุบันเกี่ยวกับเทคโนโลยี ปรากฏการณ์ สถานการณ์ และสถานการณ์ต่างๆ ที่เป็นไปได้ในทางปฏิบัติหรือทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่น การพัฒนาข้อเสนอที่เป็นรูปธรรมสำหรับยานอวกาศ สถานีอวกาศ ภารกิจอวกาศ และโครงการอวกาศของสหรัฐฯในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 มีอิทธิพลต่อการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางของเรื่องราวอวกาศ "เชิงแข็ง" ^{[ 18 ]}

นักวิชาการเจสสิกา อิมบัค นิยามนิยายวิทยาศาสตร์แบบแข็งว่าคือนิยายที่ "โดยทั่วไปยึดมั่นในกฎทางฟิสิกส์ที่ทราบกันดีของจักรวาลและงดเว้นจากการใช้เวทมนตร์ แม้ว่าสิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าสถานการณ์ในอนาคตของนิยายเหล่านั้นจะ 'สมจริง' มากกว่านิยายวิทยาศาสตร์และแฟนตาซีรูปแบบอื่น ๆ ก็ตาม" ^{[ 19 ] : 186}

การค้นพบในภายหลังไม่จำเป็นต้องทำให้ฉลากของนิยายวิทยาศาสตร์แนวฮาร์ดไซไฟเป็นโมฆะ ดังที่เห็นได้จากP. Schuyler Millerซึ่งเรียก นวนิยายเรื่อง A Fall of MoondustของArthur C. Clarke ในปี 1961 ว่าเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ แนวฮาร์ดไซไฟ^{[ 5 ]}และการกำหนดนี้ยังคงใช้ได้แม้ว่าองค์ประกอบพล็อตที่สำคัญอย่างหนึ่ง คือการมีอยู่ของ "ฝุ่นดวงจันทร์" จำนวนมากในหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ จะเป็นที่ทราบกันดีว่าไม่ถูกต้อง

มีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่งว่าเรื่องราวจะเบี่ยงเบนจาก "วิทยาศาสตร์ที่แท้จริง" ได้ไกลแค่ไหนก่อนที่จะกลายเป็นนิยายวิทยาศาสตร์ที่จริงจังน้อยลง^{[ 20 ]}นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่จริงจังจะรวมอุปกรณ์ที่ก่อให้เกิดข้อถกเถียงมากขึ้นก็ต่อเมื่อแนวคิดนั้นมาจากหลักการทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่เป็นที่รู้จักกันดี ในทางตรงกันข้าม นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่อ่อนโยนกว่าจะใช้อุปกรณ์ดังกล่าวโดยไม่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ (บางครั้งเรียกว่า "อุปกรณ์ที่ช่วยให้เรื่องราวเกิดขึ้นได้" เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านั้นช่วยให้เรื่องราวเกิดขึ้นได้) ^{[ 21 ]}

ผู้อ่านนิยายวิทยาศาสตร์แนว "ฮาร์ดไซไฟ" มักพยายามค้นหาความไม่ถูกต้องในเรื่องราว ตัวอย่างเช่น กลุ่มที่MITสรุปว่าดาวเคราะห์เมสคลินในนวนิยายMission of Gravity ของ Hal Clement ในปี 1953 จะมีขอบแหลมคมที่เส้นศูนย์สูตร และชั้นเรียนมัธยมปลายในฟลอริดาคำนวณว่าใน นวนิยาย RingworldของLarry Niven ในปี 1970 ดินชั้นบนจะเลื่อนลงสู่ทะเลในอีกไม่กี่พันปีข้างหน้า^{[ 9 ]} Niven แก้ไขข้อผิดพลาดเหล่านี้ในภาคต่อThe Ringworld Engineers และ บันทึกไว้ในคำนำ

เรียงลำดับตามปีที่ตีพิมพ์

• เทคโนโลยีสมมุติ
• นิยายวิทยาศาสตร์ธรรมดาๆ
• เทคโน-ทริลเลอร์

• บทความเรื่อง "เกี่ยวกับนิยายวิทยาศาสตร์เชิงลึก: บรรณานุกรม" ตีพิมพ์ครั้งแรกในวารสาร Science Fiction Studiesฉบับที่ 60 (กรกฎาคม 1993)
• เดวิด จี. ฮาร์ทเวลล์, "นิยายวิทยาศาสตร์เชิงลึก" , บทนำในหนังสือThe Ascent of Wonder: The Evolution of Hard Science Fiction , 1994, ISBN 0-312-85509-5
• บทความของ Kathryn Cramer เกี่ยวกับนิยายวิทยาศาสตร์เชิงลึกในหนังสือThe Cambridge Companion to SFซึ่งเรียบเรียงโดยFarah Mendlesohnและ Edward James
• เวสต์ฟาห์ล, แกรี่ (28 กุมภาพันธ์ 1996). วิศวกรจักรวาล: การศึกษาเกี่ยวกับนิยายวิทยาศาสตร์เชิงลึก (บทความเพื่อการศึกษาเกี่ยวกับนิยายวิทยาศาสตร์และแฟนตาซี)สำนักพิมพ์กรีนวูดISBN 0-313-29727-4.
• ประวัติศาสตร์การเมืองของซานฟรานซิสโกโดยเอริค เรย์มอนด์
• วิทยาศาสตร์ในนิยายวิทยาศาสตร์โดยไบรอัน สเตเบิลฟอร์ด ,เดวิด แลงฟอร์ดและปีเตอร์ นิโคลส์ (1982)
• เดวิด เอ็น. ซามูเอลสัน, "นิยายวิทยาศาสตร์เชิงลึก", หน้า 194–200, หนังสือคู่มือวิทยาศาสตร์ของสำนักพิมพ์รูทเลดจ์ , 2009

• บทสัมภาษณ์พิเศษเกี่ยวกับนิยายวิทยาศาสตร์แนวฮาร์ดไซไฟ
• การก้าวสู่ความมหัศจรรย์โดย เดวิด จี. ฮาร์ทเวลล์ และ แคธรีน เครเมอร์ บันทึกเรื่องราวและบทนำ
• หนังสือไซไฟฮาร์ดไซไฟที่ดีที่สุด 10 อันดับแรกตลอดกาล (เก็บถาวรเมื่อวันที่ 12 เมษายน 2012 ที่Wayback Machine)คัดเลือกโดยบรรณาธิการของTechnology Review แห่ง MIT ปี 2011
• "นิยายวิทยาศาสตร์ระดับล่าง: นิยายวิทยาศาสตร์ที่มีพื้นฐานวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่ง ผสมผสานกับสไตล์วรรณกรรม"
• นิยายวิทยาศาสตร์ เชิงลึก (Hard SF)ในสารานุกรมนิยายวิทยาศาสตร์