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曲速引擎是什么?(具体回答)

作者:337调查站2022-07-25 16:30:33

曲速引擎是什么

什么是曲速引擎?

曲速引擎的介绍

曲速引擎(英文:Warp drive),也译为曲率引擎。是一种超光速(faster-than-light, FTL)推进系统,和跳跃引擎、超光速引擎、星际传送器等设备都是科幻作品中相似但理论不同的常见技术。曲速引擎以在影片《星际旅行》中最为常见。和其他科幻作品不同,曲速引擎的理论在设定上并不允许在两点间进行瞬时旅行。曲速技术设想通过在宇宙飞船周围出了一种正常时空的人工“气泡”,使得飞船可以安全的以快于光速的几个数量级的速度航行,同时又回避了时间膨胀的相对论性的问题。运用空间翘曲(space warp)作为引擎来推进已成为一些物理学家所研究,例如米给尔·阿库别瑞的阿库别瑞引擎。目前尚未有坚实的技术方法被提出,也不知道阿库别瑞所提的效应理论上要怎么引发。

曲速引擎是什么?中国掌握了这种技术了吗?

在巨大的宇宙空间中,说光速慢得像蜗牛都是很夸张的了,这对于梦想着征服星辰大海的人类而言,无疑是一个巨大的难题。因此,我们迫切地需要一种能够超越光速的科技,哪怕只是理论上行得通的也行,在这种情况下,曲速引擎应运而生。

曲速引擎就是一种利用空间翘曲(space warp)来作为引擎的推进系统,其原理就是将宇宙飞船周围的时空高度扭曲,从而在时空中形成一条高速通道,使宇宙飞船获得超越光速的能力。曲速引擎的雏形出现于1957年德国物理学家克哈德.海姆提出的“海姆理论”中,该理论试图以一个六维时空的框架来调和量子力学与相对论之间的矛盾,遗憾的是,“海姆理论”提出后并未得到科学界的普遍认可。

自此之后,曲速引擎受到了众多科幻爱好者的热烈追捧,俨然成为了人类未来星际航行的必备之物,但事实上,在当时曲速引擎只是一种想象中的产物,它并没有严谨的理论支持,这不免有些令人沮丧。1994年,曲速引擎的爱好者迎来了重大喜讯,墨西哥物理学家阿库别瑞在广义相对论的基础上,提出了一个名为“阿库别瑞度规”的时空数学模型,它可以用一种波动方式来使宇宙飞船前面的空间收缩、后面的空间扩张,从而驱动宇宙飞船持续前进。

即使是曲速1级也可以轻松地达到光速,曲速9.9999级更是可以达到接近20万倍光速,假如以这种速度在宇宙空间中航行,只需要不到20秒的时间就可以蹿出奥尔特星云,而要抵达遥远的仙女座星系,也仅仅需要10多年的时间。对于现在的我们而言,探索宇宙最大的障碍就是令人绝望的空间距离,而9.9999级并不是曲速引擎的极限,理论上来讲,只要有足够的能量,它的速度将会进一步地提高,因此可以说曲速引擎可以帮助我们彻底地扫清这一困扰。如果掌握了这种技术,我们可以在广袤的宇宙中随意穿梭,在获取几乎无限资源的同时,我们也可以找一找到底有没有外星文明,解开这个多年的困惑。

曲速引擎是什么?这种技术到底有多厉害?

曲速引擎它是一种概念中的东西,虽然说在上世纪就已经有科学家对他进行一定的研究了,提出了相关的理论,但是只是理论,在电影星际旅行之中曾经出现过相应的科幻场景,当然实际的没有那么简单,这只是一个概念。

曲速引擎是一种人工制造出来的,宇宙泡泡通过泡泡的弹跳能力,让人的飞船瞬间达到一种点和点之间的跨越超越时空,避开相对论对于物体速度的限制,因为相对论中说明,有质量的物体只能趋近于光速,不能达到光速也不可能超越光速,所以人类另辟蹊径,通过一种点对点的传输方式省去了中间加速的过程,直接达到超光速的飞行模式,据说比光速要高出几个数量级。是未来人类进行星际旅行必要的工具。

但是这一切都是理论性的设想,也可以把它理解为科幻片儿之中提出的一种大胆的设想,就像流浪星球之中出现的行星发动机一样,这个东西要实现的难度太大了就是他产生泡泡的这个瞬间所需要的能量,就不是现在人类所能掌握的,把地球上的所有资源都集中到一起,也产生不了这一个泡泡,这已经超过了人类所能掌握的能量总和,然后就是加速瞬间给身体带来的负担,我们都知道速度太快会产生强大的推背力,这种超越光速的速度突然之间出现人的身体是适应不了的。

这是一个大胆的设想。现在也有科学家在这方面进行了一定的研究,但是还没有什么实质性的成果,因为这方面的研究太过于超前了,至少人类应该掌握了相应的推动,系统掌握了一定能量积累和爆发的方式才去研究这些东西,现在显然没有足够强的基础,很难出现一些实质性的成果。

曲速引擎究竟是什么,它真的能突破光速极限吗?

很多人做过一个小实验,把肥皂放在布满油渍的水面,油渍会迅速散开,如果是一个轻薄的纸船,船尾部沾染肥皂后,放在布满油渍的水面,油渍散开的同时,纸船也会快速行驶。同理把水面换成太空,如果有一种力量能使空间破开或者说折叠,通过改变空间曲率把目的地拖过来,那么这个肥皂就是曲率驱动技术。肥皂溶解于水,降低了后方的水面张力,小船则被前方较大的张力拉过去。曲率驱动与此相似,减少飞船后方的曲率,飞船便会被前方更大的空间拖动,而这种速度,能超越光速十倍以上。

1994年,墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利(Miguel Alcubierre)首次提出了现实生活中曲率驱动的概念。如果把宇宙的整体想象为一张大膜,这张膜的表面是弧形的,整张膜甚至可能是一个封闭的肥皂泡。虽然膜的局部看似平面,但空间曲率还是无处不在。一艘处于太空中的飞船,如果能够利用某种方式把它后面的一部分空间烫平,减小其曲率,那么飞船就会被前方曲率更大的空间拉过去,这就是曲率驱动。


然后目前这种技术还处于理论状态,想实现这种曲率驱动飞行将需要耗费极大的能量。推动曲率飞船需要相当于地球质量318倍的“负能量”,这是一种拥有特殊质量的物质,其质量与正常质量正负相反(1kg物质对应的暗物质质量为-1kg)。目前这种能量只在微观世界被证明存在。

总而言之,以现在科学水平,因为找不到这种能量,还无法研制出曲率驱动引擎。人类被困在光速的囚笼里,即使离开太阳系也需要飞行一光年的距离。但是依靠牛顿的理论是无法飞出太阳系的,所以想要进行星际旅行,还是得依靠这种看起来不切实际的想法。