太陽給人的感覺也是清晨、傍晚比中午移動的速度快。這不是遠地點、近地點關係，因為早晚是遠地點，而越遠（相同線速度）應該越慢。移動速度快慢，是因為越接近中午，月球移動距離產生的夾角，越接近等腰三角形。而越接近等腰三角形，移動距離產生的對邊越短（短）。也就是越接近清晨，夾角的對邊越長。即越是清晨，或越是傍晚，月球與地球的遠近變化越大，變化越大致使月球移動，偏離等腰三角形越嚴重。偏離越嚴重，地球自轉相同角度，對邊越長（對邊越長），所以清晨月亮在天上移動速度很快。

儘管以前有很多的“科學幻想”現在變成了現實，但不代表所有的“科學幻想”未來都可以成為現實，更何況，我們有很多所謂的“科學幻想”故事中更多的是幻想，它並沒有科學的成份。

人類“超光速”飛行也許就是其中的一個例子。

另外，在太空中絕大部分的空間是接近真空狀態，但這中間還充斥著許許多多的宇宙塵埃，這些宇宙塵埃小到幾個原子大小，大的如同小行星，你的速度越快規避它們的難度就越大，一旦撞上的結果絕對是毀滅性的。

宇宙塵埃並不是固定地出現在太空中的某一個地方，比如我們通常所說的小行星帶。舉個例子，我們太陽系中有很多顆彗星，彗星在太空中由於受到太陽的照射，它時時都會向太空中拋灑冰晶和碎屑，這些東西幾乎充斥了整個太陽系，只是這些碎屑非常非常地細小以至於我們根本看不見，但再細小的塵埃對於高速飛行的飛行器來說都是致命的。所以，在考慮怎麼達到光速之前，還是先解決怎麼避免碰撞的好。或許，靠幻想就可以。

按照現有愛因斯坦的相對論，任何物體都無法超越光速，所以如果飛船能夠以超光速（絕對速度）飛行，說明有更高一級的理論支撐，保證飛船能夠超光速飛行！

更高一級的物理理論是我們目前不能想象到的，畢竟科幻裡面的東西，但可以預見的是。更高階的理論也會同時規避飛船超光速飛行時遇到的各種問題，這個不用你我去擔心！

事實上，不用更高一級的物理定律，按照現有理論，就可以某種意義上的超光速，原理很簡單，與宇宙超光速膨脹很相似！

宇宙之所以能夠超光速膨脹，它並沒有違反愛因斯坦的相對論，膨脹的只是空間本身，而不是人和鎮物質！

同時愛因斯坦的相對論告訴我們，空間不但可以膨脹，也可以收縮彎曲。利用一種叫做“曲速引擎”的技術，理論上就可以“超光速”飛行！

這種“超光速”並不是飛船的絕對速度，也是空間的速度，利用強大的能量在飛船周圍製造“曲速泡”，壓縮飛船前面的空間，同時伸展後面的空間，如此一來飛船就像在大海中“乘風破浪”一樣“超光速”飛行！

對於飛船本身來說，它處於封閉的空間中，任何周圍的東西不會威脅到飛船本身的安全！所以說，就不用擔心由於速度過快裝上隕石！

經常在科幻劇中聽到飛船光速，超光速飛行，它不怕被撞或撞上行星隕石嗎？

如果純粹用加速的方式讓飛船達到接近光的速度飛行時，那麼其撞上行星或者隕石的機率是存在的，而且還比較大，有一個需要提醒一下的是，以如此高的速度撞上一顆即使很小的天體，也可以立即毀滅飛船！

除非有這樣的護盾，也許可以抵擋一些小型天體的撞擊

但有另一種方式可以完美避免這種情況的發生，使用空間彎曲空間隔離的曲速飛行，將飛船用彎曲空間包裹包裹起來的飛行，所有的障礙物或者光線經過其表面時會因為空間的曲率而繞行，也就是說即使這艘飛船在你眼前飛過你也不一定看得見！

如圖，空間已經被扭曲，飛行器將獨立在這個空間泡泡內，與外界的空間是隔離的，所有經過其空間表面的物質會因為空間扭曲自然繞行，當然這個空間扭曲繞行肯定是有限度的，絕對不能對著一顆行星或者恆星穿過去，這肯定會破壞這個扭曲包裹的空間，一旦空間保護失效，那麼飛船將直接撞擊在行星或者恆星上，因此也必須要規劃一條避開大型空間障礙物的航線，這個保護應該只對小型天體有效！

比如出現這樣的情況就SB了，當然要不是這顆小行星的話星爵也不會搞上大表姐了哈....

飛船周身有能量罩保護，反正在電影中又不需要詳細的介紹能量罩的原理，總歸是可以抵禦行星隕石撞擊不就完事了嗎。

你看《星際迷航》中的星艦，星艦是怎麼避開這樣的行星隕石撞擊的呢？偏導光束，它可以清理星艦前方的一切障礙物，使其向星艦的兩側偏離，這樣就可以清理出來一條安全的執行線路了。

另外，星艦上配備護盾，護盾是由護盾發生器形成，是一種能量場，可以抵禦導彈襲擊，當然抵禦一些小型天體的撞擊也不在話下，這種護盾發生器需要能源供應，如果長時間保持開啟狀態的話，將耗盡星艦能源，然後就不能完成曲速航行了。

另外，當一些飛船進行超光速航行時，當然並不是真正意義上的超光速，只是利用時空的特性而已，比如躍遷、曲速等等。

超空間躍遷使飛船進入到與現實世界完全不同的多維空間中，使飛船在這樣的空間中進行極高速航行，且不用花費時間。

另一種是翹曲空間，利用時空可被彎曲的特性，彎曲時空，而翹曲空間就是在進行時空轉換時被飛船利用的媒介，飛船處在翹曲空間中，可以瞬間抵達想去的地方。就好像一張紙，一端點A，一端點B，原本需要直線航行過去，此時將紙張對摺，兩點間的距離就變為了零。

最後一種是曲速航行，使飛船前部空間壓縮、摺疊，飛船後方空間被無限延展，飛船處在產生出來的曲速泡中，曲速泡在時空漣漪的盪漾中超光速前進，開啟這樣的曲速泡極為的消耗能量，大約需要的能量是太陽的10億倍。

這是個好問題，也是人類未來星際航行需要考慮的問題。

超光速飛行是什麼？

科幻劇裡描述的飛船光速飛行，或者超光速飛行，有個專門的科幻名詞描述的，即“曲速飛行”。

另外超光速飛行的描述，還有另一個名詞，叫“翹曲飛行”，但這兩個飛行並不完全等同，它們的原理有些差別，稍後會說。

但無論是哪種超光速飛行，都必須彎曲時空。

下面這張圖是經典科幻電影《星際迷航》星際聯邦定義的曲速飛行等級和光速的關係（光速=299792458m/s）

其中的ω就是曲速等級，s為光速的倍數。

等級10為最高等級，沒有列出，是為無窮大，曲速飛行也達不到。曲速飛行的原理是？

曲速飛行簡單來說，是透過能量彎曲壓縮飛船飛行方向的空間，膨脹後邊的空間，依此來推動飛船的超光速飛行，造成的效果作用如下圖。

記住，愛因斯坦的相對論是禁止了超光速飛存在，但只是物體的速度，而空間運動的速度並不受限於相對論的框束。

當然，我們實際的飛船也確實是需要透過某種類似氣泡的能量場來保護，否則把自己彎曲了還得了。

上面提到的“翹曲飛行”，也叫“埃爾庫比飛行”。它是廣義相對論的推斷，原理只是彎曲塌陷飛船飛行方向的時空，和所謂的“曲速飛行”有一丁點的差別。實際上，作為科幻術語，兩者基本可以等同，不用刻意去區別。飛船曲速飛行就可以躲避行星隕石嗎？

這個問題其實在未來是需要考慮的，但有時候這問題又不是表現的那麼關鍵要害。

首先，對於廣袤的宇宙，在星際空間是很多地方几乎空無一物，密度低到每立方米幾個原子，所以飛船並不是飛行在隕星之間的。

但流浪隕石行星的，也還是有的，或者當飛船在恆星系中時，隕星彗星密度可能大一些，但也不是密密麻麻的。

參考似乎都飛出太陽系的旅行者一二號至今還沒受到什麼大的撞擊的事實，你可以得出一部分答案的。旅行者一二號相當於“遙控飛行”，而這個是“駕駛飛行”，所以更好躲避隕石的。

但隕星密度低，飛船能躲避，都不是保證飛船能超光速飛行的關鍵。甚至有時由於速度高，有時候就沒法採取躲避措施。

真正保證飛船能安全超光速飛行，最重要的還是“曲速泡”——一種強大的能量場的保護。

這種能量場都能抵抗空間的彎曲，區區隕星撞上了可以瞬間氣化。

別看太空滿天繁星，但其實整個宇宙都是空蕩蕩的。太陽系內部還存在了少許小行星，但和太陽系相隔了4.2光年的比鄰星之間，卻基本上是空無一物的。所以即便飛船的飛行速度很快，撞到行星的機率也基本為零。這還是在銀河系內部，如果出了銀河系，那麼宇宙空間更是廣闊無垠，星球存在的機率基本為零，所以完全撞不上任何星球。

我們都知道旅行者一號是人類最快的太空飛船，其速度是17千米/每秒，達到音速的50倍，如此高速飛行了40多年也沒遇到任何障礙物，充分說明了宇宙空間完全是“空蕩蕩”的。流浪地球裡面，流浪計劃也是準備把地球加速到千分之五光速，如此快速也沒見地球會撞擊到什麼東西。

就像中微子以亞光速飛行，但是卻可以輕鬆穿過看似“緻密”的人類甚至地球，因為原子來說對於中微子都顯得“空空”的。而超光速飛船也是一樣，整個宇宙對其來說就好像空無一物一樣，當然了，除了宇宙太過於空蕩之外，超光速飛船本身還具有保護罩，可以抵禦行星撞擊。而且實現超光速可以利用曲速引擎或者撕裂空間，進入時空隧道進行，這樣也不會遇到行星，所以也沒有撞擊危險。

這是一個科幻問題，因為迄今為止，光速飛船在理論上都是不可能達到和超越的。

這是因為這個設想違背了愛因斯坦狹義相對論光速限制定律，這個定律已經被無數觀測發現和實驗資料所證實，如果有一例反證才能使這個理論破產，但遺憾的是，沒有。

愛因斯坦的偉大之一，就是發現了這個宇宙能量和質量、速度之間聯絡的本質，這個偉大發現的簡單表述就是E=mc^2，E為能量，m表示質量，c表示光速。這幾種宇宙存在能夠相互轉換，人類如果能夠完全洞悉其中的奧妙，就將到達一個新的文明高度。

一個很小很小的粒子，比如質子，如果達到光速，其動量都會達到無窮大。什麼是無窮大？就是整個宇宙質量也不是無窮大，這就是一個悖論，一個無法超越的悖論。所以任何有靜止質量的實體都無法達到光速，更別說飛船了。

但既然是科幻，既然假定有超光速飛船，那麼怎樣來躲避宇宙種的天體和小行星碎塊呢？我想這既然是科幻，我們也不妨來科幻一下。

首先，在太空星際物質是很少很少的，恆星與恆星的距離都是很大的，都是以光年計。有人比喻我們太陽系與最近距離恆星比鄰星之間的4.22光年距離，就好像1000公里距離的兩枚小小硬幣，這兩枚硬幣之間都是虛空。

飛船在這1000公里顯示的大小就不如一粒灰塵了，因此要在這種虛空中撞上另一粒灰塵，那就比中大獎的機率小多了。當然一旦需要進入某個恆星系統，就要提前減速了，在這種多天體和隕石系統裡，就不能光速前進了。

其次，既然都已經掌握超光速飛行技術了，導航和防護措施當然也應該同等級提升吧？君不見，科幻片中那些高階飛船都有所謂的“防護盾”，這些依靠巨大能量場形成的“防護盾”就是對付這種撞擊風險的，甚至很夠阻擋住核彈攻擊。

但如果嚴格按照速度與動量關係測算，在光速飛行的狀態下，一顆子彈都有幾千顆氫彈威力，所以這種防護也是抵禦不了多大天體撞擊的，頂多只能對付空間小碎片撞擊。真正的防護可能還是要預防，在導航定位設定中，就已經把路途的障礙提前規避了。

實際上這些光速甚至超光速飛船的幻想按照人類現有掌握的理論都是不現實的。現在頗有爭議處於科幻和預期矛盾中，突破深空航行速度瓶頸的希望是曲速引擎。

這種技術是透過曲速引擎扭曲摺疊飛船周邊時空，實現在摺疊空間跳躍。注意，這種技術到達目的地的方式是“跳躍”而不是飛行。這種“跳躍”理論上可以達到甚至超過光速若干倍。

這實際上也是愛因斯坦廣義相對論時空彎曲理論的應用。這個理論認為質量對周邊時空會造成擾動，這種擾動就表現為時空彎曲。根據質能轉換原理，只要有足夠的能量，就能夠對時空進行彎曲。具體運用在宇宙航行上，就是在透過曲速引擎在飛船周邊製造一個時空泡，把前方的時空摺疊，就像一張紙摺疊起來，就可以從這個邊一步跳到那個邊，省卻了中間巨大的空白移動。

這種移動因為沒有實際飛過整個空間距離，而是直接從一頭跳到另一頭的目的地，因此就可以避免所謂航行中撞上隕石什麼的了。

但這種理論目前還處於論證和科幻階段，爭議的焦點在能量的解決。持否定態度的科學家認為，一艘飛船要實現摺疊時空前行，所需能量要達到1顆木星質量全部轉化為能量，這種能量需求是人類不可能解決的；持樂觀態度的認為只要在飛船周邊製造一個時空泡，並不需要那樣大的能量，而且只需很少的能量就能夠達到。

還有些科學家認為，人類如果能夠獲得足夠的反物質，或者能夠充分利用暗能量的力量，曲速引擎就不是夢想。

看起來這個科幻中的事物正在漸漸走到現實中，一些世界頂尖研究機構，比如美國國防部就已經開始探討這項技術的可行性，兩名科學家向國防部遞交了一份34頁推進技術研究報告，標題為“曲速引擎、暗能量和利用額外維度”。

這種超時空飛行，在科幻片裡面有個專有名詞叫做“曲速飛行”。它本質上來說，不屬於一種飛行，而是一種類似蟲洞理論的時空穿梭，所以說你根本不用擔心它會撞上什麼星球或障礙物。

什麼是曲速飛行？

關於曲速飛行，我們印象最深刻的應該就是《星際迷航》裡“進取號”的跨星際航行。

我們時常聽到，柯克船長下令以“曲速係數5”啟動的超空間穿梭。“曲速”並不是速度，而是空間的摺疊程度。

“曲速”一般分為0-10級，不同的“曲速”對應正常時空下的速度分別如下：

光速和曲速的換算有不同版本第一版本曲速1級 =1c曲速1.5級 =3.375 c曲速2級 =8 c曲速3級 =27 c曲速4級 =64 c曲速5級 =125 c曲速6級 =216 c曲速7級 =343 c曲速8級 =512 c曲速9級 =729 c第二版本曲速1級 1倍光速曲速2級 10倍光速曲速3級 39倍光速曲速4級 102倍光速曲速5級 214倍光速曲速6級 392倍光速曲速7級 656倍光速曲速8級 1024倍光速曲速9級 1516倍光速曲速9.2級 1649倍光速曲速9.6級 1909倍光速曲速9.9級 3053倍光速曲速9.99級 7912倍光速曲速9.9999級 199516倍光速曲速10 無窮大

比如，從地球去往太陽以外距離我們最近的一個恆星（半人馬座比鄰星，4.3光年外），它並非真正移動到了半人馬座比鄰星，而是透過“曲速飛行”讓半人馬座比鄰星向“進取號”靠攏。

這就像你坐在鋪有地毯的客廳，試想你的幾米遠處有一張桌子。如果你有足夠大的力氣拉動地毯，桌子就會出現在我們面前。桌子和我們之間的“距離”消失了，變成了一堆皺巴巴的地毯。

然後，我們就能簡單地躍過這“翹曲的地毯”，以時空來說的話，就叫“翹曲時空”。

曲速飛行，有點像我們常說的“縮地成寸”。通俗地說，我們並未移動，但我們和目標地之間的空間收縮了，我們只是跨過了這個收縮後的距離。

曲速飛行的理論依據

物理學裡有一個理論叫“阿庫別瑞引擎”，因為它能比較完美地解釋科幻片中的超光速航行中常說的曲速引擎，所以也叫“曲速引擎”。

它學術點的名字應該叫“阿庫別瑞度規”，是一種遵守廣義相對論的特殊時空度規。

1994年，由物理學家米給爾·阿庫別瑞提出，它表現為一種波動方式展延空間。

大概意思就是，在飛船前方的空間收縮，而後方的空間擴張，前後方的連線軸向即為飛船航行的方向。飛船在一個區間內乘著類似“海浪”的時空波動前進，這區間稱為“曲速泡”，是一段並未被扭曲的正常時空。

也就是說，飛船是靜止在“曲速泡”內，而這個泡泡被扭曲的時空波動推向前，相當於一個正常的時空泡，在扭曲的時空中運動。

而廣義相對論只是限制物體運動速度不能超光速，但並不能限制時空超光速運動，所以這讓超光速旅行成為了可能。

實現這種飛行的幾個關鍵點

1、需要巨大的能量。

而且需要像開啟蟲洞一樣的負能量。這樣才能使得前方時空收縮，後方時空擴充套件。

物理的基本原理之一是所有的物體都是正能量。這種能量描述是按真空具有的能量為零，來定義的。但“卡米西爾效應”證明了真空能量不為零。

1948年，荷蘭物理學家亨裡克·卡西米爾，證明了量子理論可以產生負能量。取兩塊平滑的、不帶電的金屬板，在真空中無限接近，它們之間的距離只要小於真空量子漲落產生的虛粒子的波長，新產生的正反虛粒子就會從兩塊板中被擠出，表現出在兩塊板之間產生了吸引力。 1958年，物理學家斯派納在實驗室中，觀察到了這種效應，證實了卡西米爾的預言。如果，這兩個金屬板面積為1cm^2，相距1μm，產生的卡西米爾3一力大約有10^-7N。相當於0.5mm的水滴承受的重力。

如果我們可以生產出比真空更低的能量，即為“負能量”的物體，那麼，也許我們能產生一種“奇異的”空間和時間的組態，將時間彎曲成一個圈。

2、曲速泡是什麼？

如何才能生成保護飛船不被扭曲時空撕裂的的曲速泡？它可能是一種電磁場。

因為帶電的RN黑洞的內視界中同樣會存在一個正常的時空。“外部是扭曲的時空，中心是正常時空”這一點和曲速泡的概念很相似。

RN黑洞是史瓦西黑洞帶電的推廣。它不具有角動量，也就是說不旋轉。但它是帶電的，於是就出現了和史瓦西黑洞不同的結構。史瓦西黑洞只有一個無限紅移面和一個視界，但RN黑洞有兩個視界（內和外視界）。由於不轉動所以它們都是球對稱的，都有一個奇點。

並且RN黑洞中的正常時空，是一個“閉合類時線”，也就是說時間在這是迴圈的。

借用這以原理，“曲速泡”可以把中間的飛船鎖定在一個時空中，當然就不會受到外部時空的一切影響。

而且曲速泡的大小，決定於產生電荷與產生時空扭曲的質能的比值。比值越大，曲速泡越大。

3、基於第2條的分析結論，要保證曲速泡能容下一艘飛船，需要的電荷也是驚人的。

透過上面的分析，可以簡單的理解為一個RN黑洞空間攜帶著飛船穿行時空。區別是我們能自行開啟和關閉這種狀態。

而且“曲速飛行”的曲率越大，即跨越的時空距離越大，所需要的電荷量也越大，才能保證“曲速泡”的大小覆蓋飛船。

總結

正因為“曲速飛行”是一種時空的移動，並不是我們常識中認為的物體飛行，所以完全不用擔心飛船會撞上什麼。即便有，也會以波動的形式被推開。