问答| 《星际迷航：超越星辰》中的曲速泡是如何产生的？

曲速旅行(warp travel)指的是通过某种技术对时空进行压缩，从而使飞船可以在压缩的时空里面进行航行的技术，其的工作原理是指在飞船周围利用反物质驱动的曲速引擎，或者其它能源所驱动的曲速引擎，制造出一个人工的曲力场（warp field），使飞船能够在这个扭曲的曲速泡（warp bubble）中以倍于光速的速度移动，其中曲速（warp）是衡量在这个压缩曲速泡中飞船的速度。

科幻电影《星际旅行》（Star Trek）中，曲速引擎（Warp drive）是一种超光速（faster-than-light, FTL）的推进装置。该装置运用了空间翘曲原理，将飞船前面的空间压缩，将飞船后面的空间延展拉伸，使飞船在曲速泡中行进，可以超光速而不悖相对论。

电影《星际迷航》里的曲速引擎速度分为十级，1级相当于光速，横跨太阳系需11个小时，2级相当于10倍光速，横跨太阳系1个小时，3级相当于光速的39倍…9级相当于1516倍光速，横跨太阳系仅需26秒，9.9999级相当于199516倍光速，穿越太阳系仅需0.2秒，到达250万光年外的仙女座仅需10年。

理查德·欧伯斯是研究曲速引擎原理的几个物理学家之一，他形容曲速飞船航行在空间扭曲所形成的起伏波上，与冲浪者驾驭波浪的原理大同小异。曲速飞行的提出者是吉恩罗·登贝瑞，在他提出这一概念之后，1994年的墨西哥物理学米格尔·阿库别瑞推演出复杂的数学公式来支撑该概念，米格尔·阿库别瑞的论文提出了“波动方式延展空间”。当飞船处于“曲速泡”的平直时空时，通过改变时空曲率使“曲速泡”前方空间收缩，后方空间扩张，就像是时空产生波动，而“曲速泡”随着时空波移动。

该理论中的飞船在前进过程中并没在“曲速泡”这个平直时空内移动，飞船不会在泡中以超光速航行，所以时间膨胀的相对论效应就不会出现在飞船上。而曲速泡将飞船周围的粒子正负能量结合起来，将飞船包裹其中，以免高速运动中与其它物体相撞，飞船在曲速泡中相对静止，这样子的话，飞船中的人体也就不必承受高速运动的压力， 这样子既遵循了广义相对论中的爱因斯坦方程，又建立了一项特别的时空度规， 因此得以巧妙地实现光速甚至超光速飞行。

可惜的是，根本就没有任何的数学家或者物理学家能够告诉我们，应该如何正确地去实现压缩空间， 因此直至今日仍未有允许曲速航行且被主流科学家接受的体系被拓展出来。至于一些物理学家们所提出来的超光速航行的模型，则是基于劳仑兹流形的架构来展开，这种架构在广义相对论中也常常地被用于建立时空模型。但是，这些模型与爱因斯坦场方程式的解相差甚远，甚至也没有给出如何实现曲速泡（warp bubble）的任何提示。