UC头条：美国国家航空航天局进行曲率飞船的研究, 进展不为人知

大刘的科幻作品《三体》中曾经提到过曲率飞船这一星际航行工具，刘慈欣用一个省心洗澡完肥皂的故事形象地展示了它的原理。由于水面的张力，肥皂溶解后的表面活性剂可以有效地降低小船尾部的表面张力，由于表面张力的不平衡，就会推动小纸船的前进。

这种曲率飞船的原理与墨西哥物理学家阿库别瑞于1994年提出的“阿库别瑞引擎”原理一致。阿库别瑞研究了研究了广义相对论中爱因斯坦方程，提出了一个阿库别瑞度规（Alcubierre metric），这个度规符合爱因斯坦方程。它用一种波动方式展延空间，导致航行器前方的空间收缩而后方的空间扩张，前后所连成的轴向即为航行器的航行方向。

阿库别瑞

虽然这样的曲率飞船可以超光速，但飞船实际上处于一个非常平坦的“曲率泡”里，因此并不会出现狭义相对论的尺缩钟慢等效应。飞船上的时钟和外界观察者的时钟一样，从观察者看来飞船的质量也没有增加，虽然飞船在他/她看来真的是在超光速航行。

阿库别瑞还指出：即使船在加速，它仍然是航行在自由落体的测地线上。也就是说，利用曲速来加速或减速的船永远处在自由落体状态，宇航员也感受不到一般加速下会出现的强大引力。庞大的潮汐力只会出现在“曲率泡”的边缘。

曲率推进示意图

1996年，美国国家宇航局（NASA）成立了突破性推进物理计划，一部分经费用于了曲率引擎方面的推测性工作，但是由于高度的保密机制，没人知道他们取得了什么样的成功，该计划于2002年中止。

NASA的曲率引擎飞船概念图

但是在2012年，物理学家哈罗德·怀特（Harold White）透露了一个堪称惊天动地的消息：他和他的团队正在为美国航空航天局（NASA）研制超光速引擎。有了这种飞船，人类去电影《阿凡达》中的潘多拉星球，也仅仅需要几个星期。

曲率飞船概念图

怀特借助的还是墨西哥理论物理学家格尔阿尔库维耶雷（Miguel Alcubierre）的想法。如果能够实现，飞船将会是被一个“曲率泡”裹挟着前进，它在本地参考系内将没有任何加速度，也就不会受到广义相对论的速度制约，而且不会出现时间变慢等相对论效应。假如有一艘这样的飞船以单程两星期的速度飞到潘多拉再回来，其乘员的年龄将比出发前增长四星期，与留在地球上的情形一样，不必担心发生所谓的“双生子悖论”。

曲率飞船概念图

由于计划的高度机密性，到了今天研究进展是什么样的无人知晓，但是我们还是希望在有生之年看到这一技术实现突破性的进展，推动人类探索更遥远的星系。

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