曲速引擎或可实现20万倍光速飞行,人类未来星际旅行就靠它了?

德温的日常生活 2022-10-14 11:49:18

而在过去的数十年里,人类的航天技术的发展速度突飞猛进,随着人类对宇宙的探索越来越深入,对探索星际深处的想法也越来越强烈。

然而宇宙如此浩瀚,与之相比,人类与地球显得何其微不足道。

据统计,仅可观测的宇宙直径就达到了930亿光年,这是连光都无法企及的庞大范围,况且宇宙仍在以超越光的速度向外膨胀,如果仅凭光速,人类永远都无法抵达宇宙的边界。况且现在人类的航天器远远达不到光速,探索宇宙仅是一个遥不可及的梦罢了!

目前飞离地球最远的探测器旅行者一号,至今仍没有飞出太阳系,甚至有科学家认为,人类是被一种无形的力量封锁在太阳系中,就算穷极人类科技的极限,也无法打破太阳系外围的屏障。

想要突破距离的限制,探索宇宙深处,达到光速的航天器是最基本的条件,毕竟距离我们最近的恒星距离也在4光年之外,可在爱因斯坦的相对论中,光速是宇宙中最快的速度,难道星际之旅真的只能停留在想象阶段,我们永远都无法抵达遥远的星空深处吗?

而爱因斯坦的广义相对论又给了我们“超光速”飞行的希望。在广义相对论中,爱因斯坦认为,当技术达到一定层级,人类将有能力将三维时空弯曲、压缩甚至撕裂,对时空有意识的塑造或许将成为人类可以突破光速的窗口。时空的塑造何其困难,人类现在所掌握的物理知识,可能都摸不到时空的本源。在传统意义上,对空间进行改造简直是违反认知的神明之力。

今年诺贝尔物理学奖的颁布给了人们一丝希望,量子纠缠理论的革新和量子信息学的开创让人们意识到,相对论或许并不是宇宙中颠簸不破的真理。

上世纪90年代,威尔士大学的物理学家米格尔提出了“曲速引擎”概念,曲速引擎可以利用空间膨胀产生的推动力,带动引擎向前方的收缩时空以极快的速度向前推进。曲速引擎前进的画面无限类似于哆啦A梦的时空门,在米格尔的设想中,这或许是人类唯一可以突破光速限制的方法。

曲速引擎的设想,虽然也远远超过现阶段的技术背景,但听上去至少没有违反自然法则,从理论上和实际操作中要比改变时空的难度小的多。

简单说来,就是人为在时空中制造一个“时空泡”,时空泡相当于飞船的外层保护膜,空间在时空跑周围压缩,推动“时空泡”以超光速运动,从而带动时空泡内的飞船一起向前,这就像宇宙以超光速向外膨胀的缩小版。

在时空泡的超光速运动中,时空运动本身并没有传递任何信息,也没有违反爱因斯坦的狭义相对论,根据膨胀时空所需要的能量,曲速引擎也分为各种不同的等级,最高级的9级曲速引擎,可以超越光速的数10万倍,如果曲速引擎真的能成为现实,人类漫游宇宙的梦想也将不再遥远,当然想要达到不同的引擎等级,每个等级所需要的能量也将成指数级增长。

素引擎能否成为现实的最关键问题是能量根据计算,想要形成最初级的时空泡所需要的能量可能也将超过太阳释放能量的总和。可人类有史以来所消耗的总能量还不及太阳能量的38亿分之一,这种巨大的能量消耗,也是曲速引擎看起来像是天方夜谭一般。

根据卡尔达舍夫的宇宙文明理论,只有人类文明达到二级水平,才有可能制造出可以吸收利用所有太阳所发出能量的戴森球,现在的人类文明等级仅有0.7级,就算想要达到可以摆脱能源危机,随心所欲的使用可再生能源的一级文明,人类依然相差甚远。谁也不知道人类真正达到可以自由使用曲速引擎技术的文明层级还需要多久,或许人类随着对地球生态和气候的破坏,地球不会给人类如此漫长的发展时间,人类最终可能在发展的关口湮没在宇宙的历史长河中。

未知事物的好奇和探索是推动人类社会进步的原动力,虽然看似遥不可及,但也有无数科学家在曲速引擎的领域向前探索,近日,NASA曲速引擎项目首席科学家哈罗德·G·怀特公布:其带领的研究团队成功发现一个真正的“曲率泡”,虽然这个“曲率泡”很小,只能达到微米的程度,可这是一次将理论带向现实的巨大飞跃,从细微之处渐渐扩大最终取得突破,不正是科学研究的意义所在吗?

当然,除了曲速引擎理论,寻找遍布宇宙之中的虫洞,或许也将是人类未星际旅行的方式之一。随着人类物理学和航天技术的进步,黑洞、引力波等理论已经得到证实,或许不远的将来,曲速引擎和虫洞技术将成为现实,人类将开启真正的星际旅行,人类的脚步也将迈入深邃的星空深处。

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