“星际穿越”或成为现实,曲速引擎可实现光速穿越

自古以来,人类一直都对太空充满了无限的渴望,一直梦想着飞往宇宙深处,去看看外面的世界是什么样子的。但是随着科学家不断的探索与发现,宇宙几乎是无穷大的,和地球相比,人类总是那么渺小,不过,随着探索的深入,人类对宇宙的渴望从未停止过脚步。

宇宙有多大呢

经过科学家的研究发现,目前为止,可观测的宇宙的直径达到了930亿光年,由于宇宙一直在超光速膨胀,可观测宇宙之外的世界我们无法得知,因为那里的一切信号都不会到达地球。那么930亿光年外是什么呢?大概率还是宇宙,目前也无法知道,或许人类永远也不会知道。

宇宙可能并不是无限大的,如果这么说,那么人类是不是有机会飞出宇宙呢?大概不可能,因为我们都是宇宙四维时空的一部分,我们存在的根本就是四维时空,如果逃离了四维时空,意味着我们就不可能存在。

爱因斯坦的广义相对论就曾经提到过,宇宙时空并不是绝对一成不变的,而是非常有弹性,可以压缩,拉扯,扭曲,我们所认为的“朝着一个方向直线飞行”实际上只是沿着弯曲的时空运动。所以如果朝着一个方向一直飞下去,最终不但不能飞出宇宙,很有可能回到原点,也就是你出发的地方。所以可以这么理解,宇宙是有大小,却无边界。空间可以扭曲,把这个边界给闭合了,三维世界的人类是怎么也出不去的。

时光穿越是可以实现的

随着科技的不断发展,科幻电影里的时空穿越备受人们的喜爱与关注,每年生产出的相关题材也越来越多。在这些电影当中,时空穿越一直是一个不老的题材,在高科技下的装置内,偶然地或是实验性地进行时空穿越,多数也以时间为穿越对象,比如过去抑或是未来,那么时空穿越真的有可能发生吗?人真的可以回到过去吗?

其实,“ 我们能否回到过去”这个问题,是一个还没有确切结论的假设性问题。科学上还没有准确而严谨的实验予以印证,人们提出的理论也都只是猜测而已。值得一提的是,欧洲原子能研究中心的科研人员在最近的研究中,发现正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性。这个伟大的发现,是物理学上首次关于时间不对称性的发现,也是证明时间可以穿越最有力的证据。

时间的穿越分为很多种,如果真想达到“时光倒流”,两个因素必不可少:一是超光速,二是利用“虫洞”穿越。

虫洞是什么

虫洞穿越最早是由阿尔伯特·爱因斯坦提出的该理论,简单地说,“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的开启。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫"灰道"。

理论上,虫洞是连结两个遥远时空的空间隧道,就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开,因此,利用虫洞穿越按理论上讲是可以实现的。

曲速引擎超光速飞行

曲速飞行这一概念并非电影里首次提出来的,有一位德国物理学家早在上世纪50年代就提出来了,然而那个时候的人们都认为他在痴人说梦,根本不可能实现的,但是科幻小说和电影创作者们却从中找到了灵感,于是电影中出现了用曲速飞行的巨大飞行器。

其实它涉及到了理论物理的一种时空模型,要想做到曲速飞行,首先要有一个强大的曲速引擎,不过这种曲速引擎并非是发动机驱动,而是一种能改变时空结构的机器,比如装有曲速引擎的飞船,那么曲速引擎就可以把飞船前面的空间迅速弯曲缩小,同时将飞船后面的空间迅速弯曲扩大,那么飞船退出后面的空间进入前面的空间就会省去不少时间,即便飞船本身的速度无法达到光速,但是由于时空被改变时间被缩短,那么也就等于达到或超越了光速。

曲速引擎目前的研究仍处于“婴儿时期”。但在最近,科学家取得了很多进展。2016年,激光干涉引力波天文台(LIGO)发现了自然产生的引力波。这一发现不仅证实了爱因斯坦一个世纪前的预测,同时也证明自然界存在打造曲速引擎的基础。安格努指出这可能是最重大的一项成果。安格努指出曲速推进系统依赖时空的膨胀和收缩。引力波的发现表明自然界存在这些效应。“既然已经知道这些效应真实存在,下一个问题就是如何对其进行研究并在实验室再现这些效应。毫无疑问,这种研究需要投入大量时间和资源,但同时也能取得巨大收益。

让我们的思绪此刻回到地球。历史上最快的太空探索速度比我们假设的光速太空船的速度要慢了9千万倍。如果星际旅行要达到电影里的水平,那么我们还有很长的路要走。并且使用曲速引擎首先就需要庞大的能量。或许我们应该开始将资源投资于在太阳周围建一个戴森球,以此一劳永逸地解决我们的能量需求问题。

无论是虫洞,还是曲速引擎,都是建立在爱因斯坦广义相对论基础上提出来的概念。爱因斯坦根据广义相对论曾提出很多预言,比如黑洞,引力波,最终都被科学家一一证实。

或许不远的将来,曲速引擎和虫洞同样会被实现,那将意味着人类真正开启星际旅行,成为真正的宇宙高级文明。

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页面更新:2024-04-29

标签:光速   爱因斯坦   引擎   引力   飞船   星际   宇宙   现实   人类   时空   发现   时间

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