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能達到光速的20萬倍,空間曲率技術,讓人類打破光速限制

 輝輝sum 2022-09-12 发布于中国香港

1977年,NASA先后發射了旅行者一號和二號星際探測器,它的任務是探測四個遠日行星后飛出太陽系。

旅行者一號上搭載了有關人類信息的金屬唱片,科學家寄希望于有一天外星人可以攔截到它,進而找到人類。

45年過去了,旅行者一號現在已經成為迄今為止飛行最遠的人類探測器,它已經飛離地球達234億公里,并且可能在之后的很長一段時間都保持它的記錄。

但實際上,旅行者一號目前連太陽系都沒有飛出去,按照它近幾十年的平均速度來看, 想要飛出太陽系大約還需要17600年,這個時間跨度對于人類而言太過漫長,等到旅行者一號到達星際空間時,人類文明是否還存在都無法肯定。

而且這還是僅僅是飛出太陽系,銀河系中像這樣的恒星系有上千萬個,其中太陽系最近的鄰居半人馬座星系和它相距4.2光年,而旅行者一號要到達那里則需要18萬年。

這一切都緣于宇宙實在太大,而人類的速度又太慢。

銀河系的直徑達到了10萬光年,而銀河系和仙女座星系組成的本星系群覆蓋了直徑達1000萬光年的區域,本星系群又隸屬于室女座超星系團,而它的直徑達到了驚人的1.1億光年,這樣的范圍大到哪怕人類的飛行速度達到了光速,要飛出銀河系依然是一件十分困難的事。

愛因斯坦的相對論把宇宙中所有可能的速度都加了限制,即有靜止質量的物體,速度永遠達不到光速,只能在理論上無限接近。

這樣來看,人類的速度上限似乎就被釘死在了光速上。

但不能達到光速,和不能實現深空遠航實際上是兩回事,如果沒辦法在速度上突破極限,就可以把兩地之間的距離縮短,比如中國和美國的直線距離為14000公里,用目前最快的民航飛機也需要13.5個小時,在不改變的速度情況下,假如把中美之間的距離縮短到14公里,那麼只要幾分鐘就可以到達了。

這個方法聽起來十分天方夜譚, 但在宇宙中是有可能實現的,愛因斯坦的廣義相對論認為,宇宙時空是彎曲起伏的而不是平整的,質量越大的地方彎曲的曲率越大。

宇宙就好像一張大膜,膜中充滿了彎曲的弧度,而弧度就是曲率,假如可以改變路線的曲率,使飛船前方的時空收縮,飛船后方的時空膨脹,這時飛船前方的曲率遠大于后方,就會把飛船向前拉。

本質上就是時空的運動。飛船可以處在一個被稱為 「曲率泡」的東西里,從而在不違反愛因斯坦廣義相對論的情況下,實現超光速運動。

理論上來說,曲率飛船的速度可以分為10個等級,曲率一級是光速的一倍,曲率無極是光速213.75倍,而當達到曲率的9.9999級時,可以達到光速的199516倍,這時飛出太陽系只需要十幾秒的時間。

這些并不是空穴來風,科學家經過相關分析后,認為該方案是可行的,只不過要把空間變得平整,要消耗的能量十分巨大。而且使用的能量也不是我們日常中可見的,而是一種負能量,負能量最早在1948年被提出,被稱為卡西米爾效應。

1996年時,美國國家航天局就成立了一項計劃,主要用來研究曲率驅動引擎,只不過該項目一方面很燒錢,另一方面似乎又過于超前,最終在2002年該計劃就被叫停了,2012年時物理學家哈羅德.懷特透露,他們的團隊正在為NASA研究超光速曲率引擎。

近日哈羅德.懷特報告稱,他主導的無限空間研究所團隊發現了首個曲率泡,盡管它非常小,只有1納米的大小。

不過從懷特博主的報告中可以看出,他們并沒有真的制造出了曲率泡,只不過他們使用的卡西米爾空腔產生的能量密度,和曲率引擎理論上產生的能源密度相似而已, 所以只是理論上可以制造出來。

上面我們說過,要發動曲率引擎的能量十分巨大,想要制造出能夠包裹整個飛船的曲率泡,所需要的能量至少要幾個地球質量轉化成的能量,而我們目前連地球的能源危機都火燒眉頭,尚沒有辦法解決,又何談有足夠的能量制造曲率泡呢?

所以就目前來看,曲率引擎只能存在于影視文學的藝術作品中,但這并不意味著人類永遠無法制造出它,科學家的如此多的努力為這些暢想提供了理論之外的證據,比如懷特博主發現的成果,就是人類研究曲速航行邁出的重要一步。

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