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曲速引擎是什麼?有了它就可突破光速的極限,人類將開啟星際旅行
2021/12/15
2021/12/15

儘管人類本體目前到達過唯一地球之外的星體是月球,可這絲毫不妨礙我們對宇宙的嚮往。我們幻想著太陽系之外有著另一個類似的星系,裡面也有像地球一樣孕育生命的星球,甚至上面生活著我們一直想要知道的外星人。我們幻想著人類有一天能實現星際穿越,到達宇宙中想要去的任何地方。

這個幻想不少電影已經替我們實現了,這些年關于太空的電影無一不大爆, 《星際穿越》、《星際迷航》、《星際救援》等等。然而,電影是電影,現實是現實,真正的情況是,人類目前航行的最遠的旅行者號,還沒有離開太陽系。

當然這不妨礙我們繼續嚮往星級旅遊,電影裡頻繁提到「曲速引擎」,也許就是我們實現夢想的最有利工具, 有了它,我們就可以實現願望,突破光速的極限,人類將開啟星際旅行

星際系列電影劇照

曲速引擎

曲速引擎是一種速度推進裝置,常出現于科幻作品裡,用于將飛行器的速度提高,從而超過光速。它也是一個很年輕的概念,1994年才由墨西哥天文學家 米蓋爾・阿爾庫比雷提出。

這一引擎將使用尚未被發現的、具有負質量和呈負壓的「特異物質」,將時空扭曲,造成物質前方的空間收縮,後方的空間膨脹,被包裹在這一「彎曲泡」中的物質就能在不破壞相對論的情況下超光速飛行。

科幻作品中出現的曲速引擎

曲速引擎並不是直接加速物體本身,而是將它四周的空間扭曲,扭曲的空間會產生巨大的磁場, 這個磁場可以讓處在其中的物體速度突破光速的極限。宇宙中的空間並非我們想象中是平面的,相反它可能具備多個維度,扭曲的時空會形成一個類似于蟲洞的隧道,物體在裡面高速運動。

如果飛船擁有這樣的引擎裝置,相當于在飛行時自己製造類似的「蟲洞」,讓時空與時空之間的形成漩渦橋樑實現星際穿越。

但是曲速引擎不是那麼好建造的,就算真的有,人類也無法隨心所欲,因為宇宙實在太大了。

曲速引擎的建造非常困難

曲速引擎的可能性

曲速引擎能夠讓空間扭曲,那麼這個過程需要巨大的能量,人類應該如何使用能源為引擎供能,這是一個需要克服的問題。天文學家假設,可以利用黑洞與蟲洞的引力驅動引擎,但人類必須冒一定的風險,靠近黑洞的物體都會被它吞噬,哪怕是光也無法逃逸。如果將飛船開往黑洞,可能還沒來得及利用它的引力,便被引力吸引進去,因此在借助黑洞和蟲洞的力量時,需要保持好距離。

人類正在模擬人造太陽,利用核聚變研究達到永恆產熱的目的,那麼以此類推,可以用核聚變反應在太空中產生巨大的能量模擬一個星體甚至模擬黑洞與蟲洞。

曲速引擎原理示意圖

核聚變與我們常見的能量不同,理論上它是無限迴圈的,只不過現在因為使用效率的問題,達不到百分之百的利用。未來人造太陽成功後,就可以投入實行人造曲速引擎的供能。

可是這裡面存在一個困難,假設我們用曲速引擎將空間扭曲達到光速的100倍,我們的宇宙在不斷膨脹,哪怕以現在的960億光年直徑來計算,星際航行也需要千萬年,人類沒有那麼長的壽命執行這個任務。不過用于普通的星際旅遊還是有可能的。

曲速引擎想象圖

使用曲速引擎以100倍光速飛行,去 火星要75秒,到達太陽系的邊界 奧爾特星雲只需72天。如果實現宇宙移民計畫前往最近的恒星系 半人馬座,則需要83天的時間。離我們最近的疑似存在生命所需所有條件的 格利澤667cc,離地球23.5光年,我們以這個速度只需要兩年左右就可以到達。

人類由此能夠開啟星際旅遊乃至星際移民,如同大航海時代人們發現新大陸一樣。只是,等待當時殖民者的是土著民,等待人類宇宙殖民者的,可能是遠超過我們文明的外星人,屆時誰殖民誰還說不一定。

曲速引擎可以説明我們快速穿越時空

空間折疊

如果引擎能夠讓空間扭曲到折疊的狀態,那麼無論多少光年的距離都無法阻礙人類的步伐。

空間折疊是真實存在並且有望實現的,它使空間扭曲到極致發生了折疊,就好比兩點之間線段最短,但是將這條線段折疊幾次,兩點的距離進一步變小。空間折疊的前提是需要巨大的引力使它扭曲,此前天文學家們一直認為只有黑洞、蟲洞等物質能夠使空間發生折疊,現在有了曲速引擎也可以實現。

空間折疊模擬圖

有了空間折疊,我們就可以做到瞬間移動,這就好比1點一刻在宇宙中的A點,因為空間折疊B點與A點重合,那麼物體也可以在1點一刻到達B點。人類可以不再顧慮是否需要達到光速百倍甚至千倍才能穿越完整個宇宙,只需要掌握引擎扭曲空間的度,人為製造空間折疊。這比將速度提高到光速的100倍還要高效。

空間折疊技術也是目前人類猜測外星人文明的最高維度,如果人類能實現,我們則不必畏懼在星際航行時碰見外星人。

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