人类一旦拥有了探索星辰大海的能力,必将离开地球,飞出太阳系,开启冒险的星际之旅,因为地球资源已经越来越难以满足人类的需求,而且与生俱来的好奇心也驱使着人类不断走向深空宇宙。
不过,要想实现星际旅行,最大的麻烦是人造动力引擎的速度限制。就星际尺度而言,人类飞船的速度简直比蜗牛还慢,就连飞出太阳系都非常非常困难。
人类必须制造出一种比光速还快的动力引擎,才能实现真正的星际旅行。那么,这种比光速还快的动力引擎到底能不能造出来呢?
在《星际迷航》系列电影中,2063年是一个重要的年份。因为在那一年,人类首次成功造出了曲速引擎。通过曲速引擎,人类成功地让飞船速度超过了光速,同时还回避了时间膨胀等问题,实现了真正的星际旅行。
在现实当中,物理学家也提出了曲速引擎的概念。1994年,墨西哥理论物理学家米给尔·阿库别瑞首次提出了类似《星际迷航》中的曲速引擎。
他当时希望能找到一种方法,能够解决量子理论和广义相对论之间的兼容问题。
爱因斯坦的广义相对论告诉我们,时空是可以发生扭曲的。物体的质量越大,时空扭曲的程度也就越大。
阿库别瑞设想,既然质量能够使时空发生扭曲,那么人类是否可以利用这一特性,在宇宙中构建一个引力场,即“时空气泡”。通过这个气泡,我们可以将空间折叠,从而缩短两点之间的距离。
如果能够折叠空间,曲速飞行就不会与相对论产生冲突,因为曲速飞行是在原空间内实现的,并不需要打开多维空间。
利用这一原理,人类就可以制造出曲速引擎,使飞船在不违反相对论的情况下,可以安全地以几个数量级的速度快于光速飞行,同时完美回避了时间膨胀问题。
不过,这种理论在当时显得过于超前。因为爱因斯坦告诉世人,宇宙中最快的速度就是光速,任何物体都无法超越光速而存在。
不仅如此,爱因斯坦还下定结论,人类永远都不可能达到光速,这是任何有静止质量的物体都不可能做到的。
人类科技的发展轨迹似乎也印证了爱因斯坦的定论。几十年来,人类科学家费尽九牛二虎之力,制造出了很多个太空探测器,但没有一个能与光速相提并论,更不要说超越光速了。
所以,当曲速引擎的概念提出以后,包括许多物理学家在内的专业人士都表示无法接受,因为这种理论太超前、太违反常规了。
近年来,一些科学家通过计算证明,曲速引擎并不具备实用的可行性,因为它简直就是一个“能量黑洞”。
科学家发现,要想人为地创造出时空扭曲,大约需要相当于太阳能量10亿倍的能量,这对于人类来说显然是不现实的。
除此之外,时空扭曲产生的引力非常恐怖,足以将靠近它的任何物体撕碎。
还有科学家指出,曲速引擎形成的时空气泡会屏蔽掉周围的信号,这意味着宇航员将无法操控飞船的航向。
总之,曲速引擎虽然听起来令人振奋不已,但是由于文明等级的限制,它对于人类来说如同空中楼阁,只存在于理论当中。
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