如何才能製造一台《三體》中的曲率引擎?

 
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如何才能製造一台《三體》中的曲率引擎?

在劉慈欣的科幻巨作《三體:死神永生》中,雲天明用童話像人類傳遞信息,試圖拯救人類文明,其中有一種叫做曲率驅動的技術,能使飛船超光速飛行。如何才能實現曲率驅動,製造一台曲率驅動飛船?

曲率引擎是基於愛因斯坦的廣義相對論和質能方程,由阿庫別瑞在1994年提出的一種設想:時空是一個平面且會因為外力產生彎曲或拉伸;天體存在於這個平面之上,天體的產生的引力波會使時空彎曲,那麼是否能人為製造一個「曲速泡」,「曲速泡」為一段平坦的時空,而其前方的空間收縮,後方的空間拉伸,推著「曲速泡」向其對齊的方向前進,而飛船靜止在「曲速泡」中一併前行(類似衝浪)。

同時阿庫別瑞提出了阿庫別瑞引擎的數學表達式:

根據設想,人們推導出了曲速公式:

據此公式,曲速引擎最大速度能達到近200倍光速——穿越太陽系只需0.2s;6個月便能橫穿銀河系。

但這僅僅是理論,真正要實現還有非常多的困難。

首先,也是最大的困難——能量。推動曲率飛船需要相當於地球質量318倍的 「負質量(負能量)」,這是一種擁有特殊質量的物質,其質量與正常質量正負相反(1kg物質對應的暗物質質量為-1kg)。這種物質目前僅僅是在微觀層面證實了其的存在。

其次,曲速場由物質反應產生出的高能粒子形成,即便是以曲速一級的速度前進,速度也堪比光速,其在兩個速度態之間的轉換時間不會超過普朗克時間(約5 × 10−44秒,人眨眼時間的1044分之一),而曲率飛船變速依靠的是曲速場的疊加或減少,這意味著一旦變速引擎要在極端的時間內提供(減少)成倍的能量並完成校驗,一旦前後曲速場疊加量未及時達到一致或方向未對齊,飛船將會瞬間被撕成碎片。

總之,依靠現有的理論與技術,人類還無法製造出曲率引擎,但相信在將來的某一天,人類終將飛出銀河系,探索更廣闊的的太空。

本文參加#科學V計劃#,內容為作者原創。




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