实现星际航行梦想的理念

本文转自:北京邮电大学出版
实现星际航行梦想的理念
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在这篇文章中 , 我简要描述一下近几年来关于星际旅行的一些基于现有科学的观念:
·虫洞传送
·阿尔库比埃尔的“曲速引擎”
·负质量推进
·米利斯的“太空驱动器”假说
虫洞传送
正当你觉得迷惑不解的时候 , 物理学家就想出了虫洞 , 其理论依据如下:
尽管狭义相对论认为 , 在时空内任何物体的速度都小于光速 , 但是据我们所知 , 时空本身可以被扭曲 。虽然这种扭曲需要耗费巨大的物质或能量 , 但在理论上是可行的 。我们来做一个类比:一支铅笔在纸上的移动速度是有限的 , 但是如果能够移动或改变纸张 , 则会有不同的结果 。就虫洞理论而言 , 使空间扭曲(将纸张折叠)使原本分离的两点连接起来 , 这样就会产生捷径 。这个新理论还未被接纳 , 而且尚未证实其可行性 。当然 , 虫洞理论会促使人们再次探讨有关时间旅行悖论的旧问题 。
【实现星际航行梦想的理念】怎样完成虫洞传送?下面是方法之一:
首先 , 收集一大堆高密度物质 , 例如中子星物质 。需要收集多少?只要足够形成一个环就可以 , 这个环的周长与围绕太阳运行的地球轨道等长 。然后 , 再组成另一个环到虫洞的另一端 。接着 , 利用极高压充电 , 使它们以接近光速旋转 。
就这样吗?如果你能全部做到这些 , 我相信你可以想到更为巧妙的旅行方法 。不要指望虫洞工程来得那么快 , 还有其他的办法 , 比如说“利用负能量创造并保持虫洞敞开”的想法 。
阿尔库比埃尔的“曲速引擎”
以下是阿尔库·比埃尔“曲速引擎”的前提条件 。尽管狭义相对论认为 , 在时空内任何物体的速度都小于光速 , 但时空本身的运行速度是个未知数 。让我们做一个类比:假设你在航空港的一条移动的人行道上 , 阿尔库·比埃尔“曲速引擎”就如同这一条移动的人行道 , 尽管我们的步行速度是有限的(类似于光速限制) , 但是如果你在移动速度比自己步行速度更快的陆地上会怎样(类似于时空模块移动)?至于阿尔库·比埃尔的“曲速引擎” , 通过扩充飞船后面(类似于人行道在此处从地底出现)的时空及压缩飞船前面(类似于人行道在此处回到地底)的时空以使时空模块移动 。其实 , 扩充时空的思路已不再新颖 。例如 , 根据暴胀宇宙的观点 , 人们认为 , 在大爆炸初期时空扩充的速度比光速更快 。因此 , 如果大爆炸时时空扩充的速度比光速快 , 为什么不用于“曲速引擎”?只是这些理论太新鲜 , 既没有人不接受 , 也没有人证实其可行性 。
还要面临其他棘手的问题吗?
是的 。首先 , 为了创造这种效应 , 飞船周围必须要有一圈负能量 , 需要的量也很大 。但是 , 对于负能量是否存在 , 物理学界仍在争论中 。经典物理学倾向于否定负能量的存在 , 而量子物理学则倾向认为两可或肯定 。其次 , 你需要一个控制这种效应的办法 , 当扭曲效应相对飞船独立的时候 , 这将变得尤为棘手 。第三 , 所有的这些推断都建立在“扭曲”的移动速度大于光速的基础上 , 而这一点目前尚未证实 。第四 , 如果前面这几个问题都还不够棘手的话 , 我们又会面临这样的问题:这些设想都会引起和虫洞理论一样的难题一时间旅行悖论 。
负质量推进
研究显示 , 可以通过正负质量来创造持续推进效应 , 这在理论上是可行的 , 这种方案不违反动量或能量守恒定律 。关系到该设想成立的一个重要假设是 , 负质量具有负惯性 。正物质和负物质相互作用的结果是二者在同一方向上持续加速 。这种概念至少可以追溯到1957年邦迪关于负质量特性的分析 , 20世纪80年代 , 温特·伯格和弗沃德在推进的环境中又一次进行了探讨 。