超光速是可能的?德国科学家提出扭曲引擎,能量超过一颗木星

到目前为止,超光速旅行的能力只在科幻电影中出现过,但如果我们真的能够实现这一点,那么我们就可以轻松访问银河系的其他部分,我们可以以前所未有的速度旅行,省去大部分的时间。但是许多人可能从未想象过以光速或甚至更快的速度旅行的问题,因为这个问题太过于不切实际了,但是科学家却将科幻电影《星际迷航》中实现的扭曲引擎搬到了现实,难道人类真的有希望实现光速甚至超光速吗?今天我们就来说说扭曲引擎要怎么实现超光速!


超光速是可能的?德国科学家提出扭曲引擎,能量超过一颗木星


首先,今天我们要先把无法超越光速的这一思想放在一边,物理定律并不是一成不变的,有些东西可能超出我们的认知。比如我们今天说的扭曲引擎,也叫曲率引擎,实际上超光速的目的无非就是为了让我们快速达到某一个目的地,因此如果我们能够找到弯曲或扭曲时空的方法,我们就能够在眨眼之间环绕宇宙移动。

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虽然目前关于扭曲引擎装置大部分仍然是科幻小说的专利,然而,德国物理学家关于时空性质的一些新发现表明,爱因斯坦所谓的牢不可破的速度限制可能并非如此。那么这是否意味着有可能通过扭曲时空来达到比光速更快的速度?这个概念要让人们接受有点困难,因为人们普遍认为,没有任何已知的物体能够在真空中达到比光速更快的速度。根据阿尔伯特·爱因斯坦著名的特殊理论相对论,人类不太可能将宇宙飞船发射到我们银河系以外的地方,因为距离过于遥远,人类无法达到光速,也就是说以人类目前的速度根本无法坚持那么长时间的旅行,总归一句话,就是速度的限制。

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我们知道物体是有质量的,只有在没有质量的情况下,粒子才有可能以光速飞行。据我们所知,根据当前的物理定律,当你从另一个角度看它时,没有任何物体的加速速度能超过光速。然而,这个限制仅适用于宇宙的四维时空,除此之外,想要达到更快的速度也并不是不可能。毫无疑问,人类将永远无法用我们目前的技术穿越宇宙的长距离。一束光需要四年多的时间才能到达近处的半人马座地球最近的恒星,而人类即使使用现有最好的推进引擎也需要几万年的时间才能到达那里。

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人们总是幻想着在其他恒星系统中建造殖民地,但没有人可能完成这一旅程。不过从激光加速太阳帆到核推进,未来旅行时间可以缩短是可行的,但是即使使用这些技术,在人类的一生中也不会走得很远,但只有那些以光速或更快的速度旅行的人才能进入宇宙的更深处。因此,富有想象力的物理学家长期以来一直在思考最终的推进系统——曲率引擎,宇宙飞船可以通过它在星系之间飞行,这另一个层面上并不算是伪科学,所以它是可能存在的。

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今天,阿尔伯特·爱因斯坦的相对论分为两个部分,广义和狭义。狭义相对论起源于1905年,它关注的是物体,以及这些物体的加速上。广义相对论指出,我们最熟悉的三个空间维度上下左右和前后都与时间不可分割。因此,根据阿尔伯特·爱因斯坦的开创性发现,每个质量都会扭曲我们在四维时空中存在的空间结构,所以也就没有像静态时空这样的东西,当它与较大的物体接触时,它会像桌布一样变形,因此在桌布或时空中移动的一切都只能以光速移动。

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另一方面,桌布可以以任何速度变形,正如宇宙在某些情况下所表现的那样,例如在大爆炸时,初始时空结构显然被拉伸了几分之一秒,远远超过了任何光线的传播速度,即使在今天,这种膨胀仍在继续加速远离我们的极远星系的运动,速度超过了光速,阻止了它们的光线到达我们。科学家推测,根据已有的数据发现,人类其实离曲速驱动只有一小步之遥比光速更快的速度可以通过在宇宙飞船前面压缩时空并在其后面扩展时空来实现。并且飞船将被包裹在一个气泡中,因此机组人员将免受巨大的星际旅行的影响,不得不说这一想法真的有点天马行空。

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然而,用广义相对论的语言表达这一想法会立即带来巨大的实际困难,因为我们需要使时空发生如此剧烈的弯曲以保持气泡的运行,还有推动气泡前面的空间收缩,继而推动整个结构向前推进。然而,一位天体物理学家为这种扭曲驱动的概念赋予了新的生命,他发现了弯曲空间类型的新方法。

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来自德国格尔廷根大学的物理学家埃里克·伦茨博士发现了通过深入研究爱因斯坦复杂的理论,在宇宙飞船周围构建新形式的时空泡泡。这些泡泡被称为孤子,与此前阿尔库比埃博士提出的泡泡完全相同。然而,埃里克·伦茨的突破性发现是,其中一些泡泡可以使用传统材料制造。根据他的说法,传统能源可能能够以孤子的形式构建时空,这种孤子将起到扭曲气泡的作用,压缩它前面的空间,同时扩展它后面的空间。

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时空与我们知道的任何东西都不同,它可以弯曲、膨胀或以任何速度扭曲,因此,被困在超高速气泡中的航天器可以在正常空间中可以以比光更快的速度飞行,而不会违反任何物理约束,甚至爱因斯坦的宇宙速度极限都没有,那么我们什么时候才能看到这艘太空飞船的诞生呢?这将是一项巨大的投资,但是也有着巨大的回报。

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接近半人马座的恒星用目前的火箭推进需要5万多年才能到达,但如果以光速飞行,航程可能在4年或更短的时间内完成,而且埃里克·伦茨向广义相对论太空机构提出的“孤子”估计也很难开发扭曲驱动装置,要实现这样一艘宇宙飞船还有很长的路要走,我们会遇到更多难以发现的问题。

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而且就目前所知,这套系统中还有一些障碍需要解决,部分原因是伦茨所说的能量扭曲驱动装置需要大量的能量,正如前面提到的半径为100米的宇宙飞船一样。埃里克·伦斯表示,这将需要相当于木星质量数百倍的能量,这样的航天器的速度才有可能超过光速,这将需要与摧毁一颗微小恒星相同的能量。

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当前核裂变反应堆的输出能量比这个数字还要少30个数量级,这是一个问题,因为你需要大量能量才能将空间变形,而航天器根本没有能力做到这一点,虽然这是一项巨大的挑战。但是埃里克·伦茨确信这些挑战是可以克服的,这个问题距离基础物理学的理论研究又近了一步。

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总结来说,目前要考虑的问题是如何加速时空弯曲,使其速度超过光速,同时减少所需的能量。当然也有人认为虫洞可能是穿越时空的另一种可能,利用虫洞可以在不到一秒钟的时间内穿越银河系,当然,这一切还只是理论,但是我相信人类能够持续研究,持续发展下去,总有一天,我们能够实现这个理论,你认为呢?

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页面更新:2024-04-21

标签:光速   阿尔伯特   爱因斯坦   孤子   宇宙飞船   木星   德国   气泡   物体   科学家   能量   人类   速度   时空   引擎

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