迪士尼彩乐园官网 从《星际旅行》到施行, 曲速引擎到底有多大的可能性?

在咱们的耄耋之年，有莫得办法突破光速的截至，让星际旅行变得像科幻电影那样方便？谜底是有的，那就曲直速引擎。曲速引擎是一种表面上的超光速遨游装配，它的神奇之处在于：并不是真实让飞船提升光速，而是通过改变周围空间的几何结构迪士尼彩乐园官网，让盘算地“主动”蚁合飞船！这么一来，飞船不错在不违抗爱因斯坦相对论的情况下，竣事访佛超光速的星际飞行。诚然当今曲速引擎仍停留在表面阶段，但它仍是成为科幻作品中最诱惑东说念主的元素之一。那么，这项工夫真实有可能竣事吗？本期内容将从科学的角度来聊聊这个话题。

曲速引擎的雏形最早不错追忆到1957年，其时德国物理学家克哈德·海姆提议了一种名为海姆表面的物理框架。海姆的表面试图在一个六维时空的框架下，斡旋量子力学与相对论之间的矛盾，进而讲解寰球的基本结构。尽管这一表面在主流物理学界并未取得粗俗认同，它却在科幻界引起了庞大反响。很多科幻作者和喜爱者受到海姆表面的启发，开动构想超光速飞行的可能性。绝顶是科幻电影中，很多寰球飞船的鼓励状貌齐鉴戒了海姆的念念想，最终催生了曲速引擎这一倡导。

曲速引擎在科幻电影中最有名的例子莫过于《星际旅行》系列，在这部经典的科幻作品中，企业号寰球飞船的曲速引擎通过反物资燃料与物资消失响应提供庞大能量，这种能量用于蜿蜒周围空间，使其能够在星河系内目田穿梭。左证剧中的形容，企业号的最高速率可达到曲速9.9级，这意味着它能够以光速9000倍的速率飞行——也就是说，光需要9000年才能到达的方位，企业号只需一年便能抵达，《星际旅行》的火爆，使曲速引擎这一倡导长远东说念主心，以至影响了一代科学家与工程师，让他们开动念念考：曲速引擎真实只存在于科幻吗？如故说，咱们有可能让它成为施行？

1994年，墨西哥物理学家米格尔·阿库别瑞提议了一个愈加严谨的数学模子，被称为阿库别瑞度规。阿库别瑞的表面基于爱因斯坦的广义相对论，形容了一种通过操控时空几何结构来竣事超光速旅行的设施。他设计了一种“曲速泡”的物理机制，使寰球飞船能够在不违抗物理定律的前提下，在寰球中以超光速的状貌飞行。阿库别瑞提议的曲速引擎并不是让飞船平直提升光速，而是通过诬陷其周围的空间结构来竣事“曲速飞行”：这种方式访佛于一条“寰球波浪”：飞船自己莫得平直清爽，而是被空间自己推动前行，访佛于冲浪者跟着波浪前进的状貌。更遑急的是，由于飞船遥远处于静止的曲速泡内，它不会履历狭义相对论中的时间推广效应。换句话说，宇航员不会因为超光速旅行而感受到时间变慢，也不会因速渡过快而导致质地无尽增大。有东说念主可能会问：若曲直速引擎真实能让飞船以超光速飞行，那为什么它不违抗爱因斯坦的相对论呢？

谜底就在于，飞船自己并莫得真实突破光速，而是空间自己在移动！这种状貌访佛于在机场的自动扶梯上行走：乘客诚然我方走得并不快，但自动扶梯正在高速移动。乘客相干于扶梯是静止的，但相干于大地却在快速前进。因此，从外部来看，飞船似乎侵犯了光速截至，但实质上，它仅仅运用时空的蜿蜒，竣事了更快的星际旅行。曲速引擎听起来相配神奇，但要将它从幻想变为施行，却靠近刺目重挑战。其中最为辣手的不毛就是“负能量密度”。负能量密度是一种罕见的能量情景，它的能量比真空的能量还要低。换句话说，负能量密度意味着某个区域的能量值比“空无一物”的真空还要低，这简直听起来像是“负质地”或“反引力”的倡导。

在曲速引擎的设计中，迪士尼彩乐园负能量密度至关遑急，因为它不错创造出一种反重力效应，蜿蜒时空结构，从而变成曲速泡。关连词，负能量密度的问题在于：它极其荒僻，且极难制造和保管。当今，科学家们已知的独一能够产生负能量密度的物理阵势，是卡西米尔效应。卡西米尔效应是由荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔在1948年提议并实验考证的，它形容了一种在两个极其接近的平行金属板之间产生的渺小诱惑力。这个效应的旨趣如下：在量子力学中，所谓“真空”并非确凿的“空无一物”，而是充满了抑制显现和消失的虚粒子对。当两块金属板靠得满盈近时，它们之间的空间会截至某些波长的虚粒子，而外部空间的虚粒子则不受截至。后果就是板外的能量密度比板内的能量密度高，这导致金属板之间产生一种奥妙的诱惑力。由于金属板之间的能量密度低于外部真空，因此这个区域不错被以为具有“负能量密度”。这听起来很神奇，以至像是“从无到有”地创造能量，但问题是：卡西米尔效应产生的负能量密度极其渺小，远远不及以驱动曲速引擎。

左证阿库别瑞的原始计较，要让一艘寰球飞船以光速的10倍飞行。所需的负能量密度相配于把整颗木星的质地完竣转念为能量！这么的能量需求远远超出了东说念主类当今的工夫技艺，即便改日有突破，也仍然是一个极具挑战性的不毛。尽管负能量密度的问题极端辣手，但科学家们并莫得舍弃探索。事实上，跟着时间的推移，越来越多的接洽者开动厚爱对待曲速引擎的可能性。1996年，NASA老成启动了“突破性鼓励物理霸术”，其中一个中枢接洽宗旨就是阿库别瑞度规。诚然该霸术在2002年就被取消，但它极大地推动了曲速引擎的科学接洽，让越来越多的物理学家开动探究它的可行性。2010年，好意思国物理学家哈罗德·怀特提议了一种调动版的阿库别瑞度规，其后被称为怀特度规。怀特通过计较发现：通过调度曲速泡的阵势，不错大幅裁减负能量密度的需求。

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他的优化模子标明，负能量需求不错从木星的质地裁减到太阳帆的质地级别，这使得曲速引擎的竣事变得略微更接近施行。此外，怀特在NASA**约翰逊航天中心拓荒了一个实验室，挑升进行曲速引擎的实验和测试。他的团队试图通过小限制的物理实验，寻找渺小的空间诬陷迹象，以考证阿库别瑞度规的可行性。诚然当今还莫得可信的实验数据标明空间诬陷真实可行，但这些接洽仍是让曲速引擎从浮松的科幻倡导，迈向了科学探索的说念路。诚然咱们仍然处于表面探索阶段，但科学的发展常常充满未知与突破，大要改日某一天，咱们真实能够掌持蜿蜒时空的工夫，对此迪士尼彩乐园官网，你们怎样以为呢！宽待寰球奋勇研究，我是探索寰球，咱们下期再会。

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