有很多科幻小说里面讲到曲率航行。以星际迷航里的企业号为例,就是用的曲率航行。
空间折叠需要进行时空弯曲,这种理论和虫洞形成是一样的。理论机制上,这是最成熟的跨时空旅行方式。但是真正要完成,却很不容易。因为虫洞必须很大,否则会产生严重的引力场梯度变化,进入虫洞的飞船会被潮汐力折断,撕成碎片。
潮汐力,是借用海洋中波浪,对船舶施加不均匀力的一种形象比喻。潮汐力的特点是在短距离上分布的严重不均。在海洋中,波浪潮汐力会让船舶折断。
虫洞最难跨越的是两个喇叭出口中间的咽喉部位。用数学的语言,这里是双曲面中间的鞍部。这个鞍部附近形成的潮汐力最大。根据科学家的计算,如果让飞船安全穿越鞍部,这个鞍部的直径最少要有10光年。
形成如此大的虫洞,需要上千个星系的巨大的能量。人类很长时间都不可能办到。
这是消耗能量最少,相对来说最聪明的办法。阿库别瑞引擎的原理就是在飞船的前部制造一个空间凹陷区,产生类似于引力的效果。飞船就向这个空间凹陷区滑动。这个过程可以把飞船看作在引力场中不断的向引力中心掉落的过程,只不过这个引力中心在不断的随着飞船的运动前移。
还有一种说法,是阿库别瑞引擎还可以在飞船的尾部制造一个负的空间曲率,推动飞船向前运动。制造负的空间曲率需要负的能量,负的能量在自然界中是不存在的。
阿库别瑞引擎的推进方案,前拉后推,但是后推不可能实现。
在所有的曲率航行方案里,在飞船的前部制造一个正曲率空间形成的空间凹陷,引导飞船前进,是最可行的办法。
以上两种区域航行的方案,都不可能超光速。因为空间弯曲的速度就是光速。银河系的直径是10万光年,如果把银河系的两端折叠起来,要花10万年的时间。
阿库别瑞引擎的推进方案里面,在飞船的头部形成时空凹陷的速度也是光速。所以飞船的前进速度,无论如何也不可能超过光速。
时空的弯曲,本来就是广义相对论里面的计算成果。所以用时空弯曲的方法进行旅行,不可能违反广义相对论。
黑洞合并,产生的引力波,就是时空弯曲形成的涟漪。引力波的传播速度也是光速。这个结果,已经在激光引力波干涉实验中,测得与相对论相符合的结果。
即使不考虑狭义相对论里面的质量增加效应,一旦飞船试图逾越光速,时空是不会为飞船让路的,相当于飞船撞在一堵无比坚硬的墙上。飞船立刻会粉碎成纯能量状态。
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