自从爱因斯坦告诉我们 , 没有什么比光速在真空中传播的更快以来 , 很多人一直在试图证明他是错的 。 多年来 , 超光速推进系统一直是科幻小说的主要内容 , 是能使人们征服物理定律的遥远设备 。 但是 , 我们有可能在现实世界中看到它们吗?今天我们将揭开超光速技术的神秘面纱——超光速技术在现实生活中的非凡现实 。
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在小说中 , 之所以需要超光驱技术 , 是因为太空浩瀚无垠 , 星球之间的距离过于遥远 , 没有超光驱技术就无法开启浪漫的太空旅行 。 例如 , 旅行者太空探测器这一现有的技术至少需要1.8万年才能穿越一光年……但很多有趣的事情远不止于此 。 所以 , 我们需要更快、更快的东西 。
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因为科学告诉我们 , 我们需要的速度是不可能的 , 所以引入了超光速驱动器 。 这个术语可以追溯到二十世纪中叶的科幻热潮 。 如今 , 超光驱是一种常见的词语 , 是任何太空故事的必要条件 , 几乎每个人都知道它的功能——它能让人们迅猛的到达目的地 。 然而 , 我们很少思考它是如何做到的 。 实际上 , 超光驱并不是将飞行器加速到令人难以置信的速度的设备 , 或者说 , 不完全是 。 相反 , 它们是进入“超空间”的必要设备 , 超空间是常规空间的一个子区域 , 在那个区域中可以加速到难以置信的速度——超过光速 。
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超空间概念可以追溯到十九世纪中叶 , 但现在它在科幻小说中仅仅是一个用处比较大的概念 , 因为它解决了在超光速旅行时遇到的大多数令人讨厌的问题 。 问题是 , 你如何以难以置信的速度刹车 , 而不会严重偏离目的地呢?或者你如何在旅途中避开迎面而来的恒星、行星或小行星?在常规空间以FLT速(超光速)移动会非常危险 。 然而 , 在超空间这一“超级空间”领域中 , 你只需跳进或跳出它就可以瞬间减速 , 在超光速高速公路上 , 一切变得更加安全 。
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我们在现实世界中最接近超光驱的设备是阿库别瑞引擎(Alcubierredrive) , 物理学家米给尔·阿库别瑞(MiguelAlcubierre)在1994年首次提出了这个装置 。
据说他恰恰是在看《星际迷航》的时候想到这个点子的 。 虽然阿库别瑞引擎(AlcubierreDrive)尚未建成 , 但它理论上是一个可以通过在后方扩张并在前方收缩进而能够“扭曲”飞船周围时空的装置 。 这样 , 装备阿库别瑞引擎的飞行器就能够在一个周围全部是扭曲时空的”阿库别瑞泡(AlcubierreBubble)“中移动 。 尽管实际以较慢的速度移动 , 但它依然能够给其乘客以正在以惊人的速度加速的错觉 。
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这个概念有时候被比喻成波浪在一个冲浪者自己没有在加速的情况下移动他 。 这种情况下 , 冲浪者就是飞船 , 而波浪则是时空 。 至关重要的是 , 相对而言 , 一艘装备了阿库别瑞引擎的飞船在它的”泡“中根本不会超过光速 , 因此这相当于一种在技术上不违背物理学法则而实现超光速运动的方式 。
更妙的是 , 阿库别瑞引擎背后的运算是完善的 , 越来越多的科学家和工程师都认同技术上来讲造一个是有可能的 。 那么 , 如果我们从上世纪90年代开始就知道如何建造这样一个东西 , 我们为什么还没有建成呢?最终 , 这归结为一个原因:能源 。 根据贝勒大学(BaylorUniversity)物理学家GeraldCleaver的观点 , 为了到达除太阳以外最近的一颗恒星(半人马比邻星(ProximaCentauri) , 大约4.24光年外) , 阿库别瑞引擎需要的能量等于木星的总质能 。 并且 , 或许并不令人意外的是 , 我们现在还没有任何手段来生成让这样的东西 。
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然而 , 这里有一个建议的解决方案 , 那就是暗物质或者异常物质 。 举一个流行文化的例子 , 为《飞出个未来》(“Futurama”)中的行星快递(PlanetExpress)提供能量的正是暗物质 , 它通过本身保持静止并且移动周围的时空来发挥作用 , 而这正是阿库别瑞的思路 。 然而 , 不幸的是 , 在现实世界中 , 我们还不知道暗物质是什么 , 甚至不知道如何正确地探测到它 , 更别提如何将其用作燃料源了 。
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