能达到99%光速？马斯克的光速引擎能否突破太空探索的瓶颈？

整个宇宙的空间大小还不得而知，毕竟宇宙一直在膨胀。根据宇宙膨胀方程表明目前它的直径约为930亿光年，因此尽管现代技术带来了所有的进步和创新，但科学尚未真正发现减少行星际旅行所需时间的方法。截至今天，宇宙的广袤无垠仍然令人好奇，无限延伸的外层空间似乎没有尽头，即使只是宇宙空间的一个重要部分，也需要许多人年代人的一生才能接近发现，并根据现代技术提供给我们的当前速度取得更大的进步。

令人兴奋的是，这一切可能会在未来的一段时间内改变，埃隆·马斯克和他的spacex团队可能刚刚破解了光速密码，因为一位科学家可能已经找到了一种以光速旅行的方式。这是一个巨大而令人震惊的过程，一旦实现技术突破，我们所知道的物理世界可能发生了翻天覆地的变化，我们的物理定律将会进行一番彻底洗牌。

这其实并不夸张，20世纪前后，随着高空气球飞行的出现，人类开始了对太空的物理探索。从那时起，我们的太空梦想一直没有实现。有两个具体的原因限制我们探索宇宙的因素。首先是目前的太空技术，迄今为止，它仍然是相当有限的。例如，美国宇航局的朱诺号保持着航天器有史以来最快飞行速度的记录，它以每秒74公里的速度飞行，而如果我们将探测器发送到离地球最近的恒星上，即便是以朱诺号的飞行速度，我们也需要17151年才能到达那里。

很显然，这种速度在宇宙的尺度上是不现实的，完全没有意义。此外，还没有人发明能够以这种速度加速并足以载人的航天器，可以说目前的太空探索状态仍然是一个瓶颈。根据美国宇航局的说法，往返火星将需要最先进的航天器大约21个月的时间，试想一下，到达离火星更远的行星需要多长时间，要实现这一点，我们迫切需要空间技术升级。

马斯克一直在公开表达他在火星上为人类建立永久定居点的梦想。他的愿景包括学校、金融交易系统和大量就业机会。对于马斯克的所有成就，我们知道他不是一个空口白话的人，尤其是在技术方面。事实上，spacex是马斯克在2002年创立的，不仅仅是为了太空运输革命，更是为了人类的移民。让生命多行星化是马斯克的目标，马斯克坚信人类必须这样做来保护我们的物种以避免一场毁灭性的宇宙灾难可能最终导致我们的灭绝，确实，定居在另一个星球是确保我们生存的唯一途径，因此速度突破成为了关键。

令人兴奋的是，一位科学家提出的光速发动机概念将有望打破这个僵局，来自阿拉巴马州马歇尔航天飞行中心的戴维·伯恩斯博士称之为螺旋发动机。伯恩斯博士将这一想法概念化，并在nasa的技术报告服务器上发布了一篇论文来解释这个特定的概念，那么螺旋发动机又是什么呢？美国宇航局到底打算用这样一种技术做些什么呢？这种看似违背物理定律的东西是如何实现的？制造这种发动机的背后将有什么样的技术？发动机将使用什么类型的推进剂？

以目前的物理定律来看，光速发动机似乎不可能实现，以动量守恒原理表明，在没有任何外力的情况下，动量保持不变，这就是为什么太空火箭使用爆破推进剂提供足够的推力朝另一个方向飞行的原因。到目前为止，我们所知道的太空技术从未违反物理定律，所以螺旋发动机是否会第一个做到这一点仍然令人质疑。

工程师表示，螺旋发动机理论上可以加速到99%光速，而不需要使用推进剂，而是利用微波产生推力，微波在封闭的腔室内部反射，这种模型无视动量守恒定律和其他一些基本科学概念。但是到目前为止，所有成功发射的火箭都遵循动量守恒定律，用外行的话说，为了使物体运动，首先需要推离它飞机通过使用燃料将自己推离地面并向上推进，这就是为什么螺旋发动机超出了我们目前对物理学的理解。

目前这项计划的负责人还没有透露项目的所有信息，也没有透露他们打算如何让推进器工作，或者需要什么组件才能使其正常工作。当然，这项神秘的驱动器引起了人们对空间技术的极大兴趣，尽管它可能并没有像大卫·伯恩斯所说的那样成功，但这次却找到了打破了光速引擎的不可能性，那么螺旋引擎是如何工作的呢？

在这个引擎中，你可以想象一个盒子，里面包含一根杆，一个环可以在上面滑动，现在想象盒子里有一个弹簧，当环在盒子里向一个方向滑动时，把环往另一个方向推。当环到达盒子的末端后，盒子也会在另一个方向上反冲。它会向后反弹，这也会改变盒子反冲的方向。这是第三运动定律的证明，它表明每个动作都有一个相等且相反的反作用力原理将防止盒子以同样的方式来回摆动，如果环在一个方向上滑动时一侧的质量大于相反方向，它将以更大的推力推动盒子朝前一个方向滑动，因此这种情况下的作用将超过导致动量的反作用。

但是爱因斯坦的狭义相对论指出，物体在朝着光速运动时会增加质量，粒子加速器中必须考虑到这一效应上，而伯恩斯概念的一个简单操作就是用圆形粒子加速器取代环，在圆形粒子加速器中，铁在一次冲程中迅速加速到相对论速度，然后在另一个制造动量的过程中减速，这种实现需要加速器的形状像螺旋线，在实际的实验腔室中需要200米长和12米直径，除此之外，为了产生一个推力牛顿，需要165兆瓦的能量。当然，这仅仅只是理论上的数据，不可否认，螺旋发动机的出现打破了物理常规，但是我们的太空探索又何尝不是在打破常规呢？