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這是個科幻概念,但也是根據科學原理設想出來的。

曲速引擎大家可能聽得已經很多了。這是個科幻概念,但也是根據科學原理設想出來的。

曲速引擎的理論依據是愛因斯坦的廣義相對論。根據廣義相對論,存在於時空中的物質或能量會導致原本平坦的時空發生彎曲,並導致質能在時空中發生運動。

根據這一原理,一些科幻小說家設想了一種引擎,能夠彎曲飛船前方的時空,並使之向飛船後方擴充套件。這樣時空中就會產生一個內部平坦的泡,把飛船包裹在內。並實現“超光速”飛行。

但曲速引擎實現的並不是通常意義上的“飛行”,它實際上只壓縮了飛船和目的地之間的時空,使得飛船的飛行距離大大縮短。

曲速引擎帶來的另一個切實好處是能夠消減近光速飛行帶來的“時間膨脹”效應。

根據廣義相對論,如果飛船的飛行速度越來越接近光速,飛船內部的時間流逝速度和飛船外部相比就會越來越慢。在一艘以高速飛行的飛船內,船員透過休眠,用幾十年時間到達了一顆恆星,而此時地球上可能已經幾百年過去了,很可能已經面目全非。

但是如果使用曲速引擎,飛船本身的飛行速度可能並不需要很高。這樣宇航員即使到銀河系溜達一圈,回來後和家人的年齡差距也不會太大。

但是沒有人知道究竟怎樣製造一個曲速引擎。雖然一直以來有人提出各種理論。

近日兩位物理學家Alexey Bobrick 和Gianni Martire則認為,曲速引擎應該是被一個持續運動的物質殼包裹起來的平坦時空體。這個物質殼能夠改變其內部時空的特性。

這個原理聽起來和汽車也差不了多少。汽車不也是一個被物質包裹起來的平坦時空麼?但是根據研究人員的說法,曲速引擎能夠改變內部時間的流逝速度,而汽車做不到這一點。

研究人員表示,這種曲速引擎不違反光速極限的理論設定,但需要某種常規推進系統作為輔助動力。

這種曲速引擎所需的能量比以往理論設想更接近現實。

一直以來人們認為,要讓曲速引擎運轉起來,必須使用一種“負能量”,一種能量值小於零的能量。顯然在這個客觀世界中,我們還沒有發現過這種能量。

更大的挑戰是,要讓曲速引擎運轉起來,所需的“負能量”總和,還要相當於我們整個宇宙。

而在Alexey Bobrick 和Gianni Martire的方案中,建造麴速引擎可以只用“正能量”或只用部分“負能量”。不過所需的能量依然巨大。

有意思的是,在以往的曲速引擎設想中,引擎泡內部的時間流逝速度只有變慢一種可能。而新方案內部的時間既可以變慢,也可以變快。

所以假如有人得了不治之症,就用曲速引擎吧。調慢時間。這樣等他再次出來的時候,世界上或許就有了解藥呢。

假如你種菜嫌長得慢,就用曲速引擎吧。調快時間。過一會兒拿出來,它們就都成熟了。

還需要拔苗助長嗎?

參考Introducing Physical Warp Driveshttps://arxiv.org/abs/2102.06824

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