超越光速極限的曲速引擎技術,一旦突破,人類將開啟星際旅行!

2020-12-24 阿白歷史說

說起曲速,我們第一時間想到的便是星際迷航,在電影中飛船通過曲速飛行,可以在宇宙星系中來回穿梭,一瞬間即可前往幾百光年乃至上萬光年的區域,那麼這曲速到底是什麼?它為何又可以超越光速呢?

早在上世紀,愛因斯坦的相對論就告訴我們,光速是速度的極限值,任何有靜止質量的物體都無法達到光速,由於物體的動量會隨著速度加快而增大,一旦達到光速動量將趨勢與無窮大,根據質增效應可推倒出光速無法被超越,既然光速不可被超越,那麼我們又該如何在廣闊的宇宙中進行星際旅行呢?

要知道,天體之間都以光年來衡量,距離太陽系最近的恆星也擁有4.22光年,銀河系的直徑更是達到了16萬光年,因此科學家便設想出了一種可以打破光速的曲速引擎。曲速是一種可以稱之為超光速又非超光速的技術,它不是和我們所知的推進器一樣,而是通過時空彎曲實現飛行,我們知道時空彎曲如今早已被證實,空間確實會因為大質量物體造成彎曲現象。

曲速這種技術就是利用時空彎曲來壓縮前面的空間,再膨脹後面的空間,使飛船被曲率泡泡包裹進行移動,這樣以來,飛船看似達到了超光速,但實際只是空間不斷收縮膨脹把路程縮短而已,飛船本身並沒有加速度,所以曲速理論與愛因斯坦的質增效應也不相違,因此從理論上講曲速引擎是可以實現的,但是目前我們對曲速還僅僅停留在理論和設想中,到底如何用可怕的能量去改變時空結構,又如何克服製造出的強引力場,幾乎還一無所知,不過最後還是希望隨著科技的發展,人類有一天真的可以實現曲速,從而能夠在宇宙中星際旅行。

相關焦點

  • 曲率引擎可以超越光速嗎?
    通過將將空間拉伸(這與蟲洞摺疊空間正相反),使飛船前方的空間收縮而後方的空間拉伸,空間便產生了褶皺,類似於水面上的波浪,飛船乘著這波浪前進,速度甚至可以超過光速。飛船所處的區域稱為「曲速泡」,裡面是一塊平坦時空,飛船在裡面並非真的在移動,而是空間的漣漪帶著它前進,所以並不違反物理學中的「光速最快」原則。這樣飛船就可以減小直線飛行距離,更快地到達目的地。
  • 曲率引擎打破光速極限,負質量物質注入蟲洞,漫步到宇宙盡頭!
    愛因斯坦的相對論是在光速極限的基礎上進行理論研究推測的,一直以來光速都似乎被認定為是宇宙中最快的速度,即沒有任何的速度能夠超越光速!而事實上,光速並不是宇宙中最快的速度,首先我們要明確愛因斯坦的光速極限理論是在時空不存在扭曲的情況才成立的,但宇宙中的時空是存在一定程度的扭曲,而且有些特殊地方的扭曲程度極為嚴重。
  • 光速為何被限定為30萬公裡每秒?一旦突破光速,文明或進入下階段
    ,但是以目前人類的技術距離實現星際旅行夢想還很遙遠,就拿人類目前飛行速度最快的飛行器「帕克號」太陽探測器來說,它的時速高達70萬公裡,相當於每秒194公裡,這是什麼概念?銀河系直徑為10萬光年,光速穿越需要10萬年人類如果要想實現星際旅行,首先需要突破光速飛行,雖然實現了光速飛行也不一定可以實現星際旅行,但是突破光速是人類實現星際旅行必須邁過去的一道坎,連光速都無法超越更不用談去實現星際旅行了,那麼超越光速到底有多快呢?
  • 人類無法超越光速,被什麼東西限制了?科學家說出根源!
    人類無法超越光速,被什麼東西限制了?科學家說出根源!說到宇宙的極限速度,我們的第一反應就是光速,它被公認為最快的速度,任何物體都無法超越光速,即便速度再快的物體,也只能無限制的接近。它的存在像是一個亙古難題,比宇宙還要複雜,人類本身都難以接近光速,想要突破這一障礙,得先解決目前的絆腳石。人類無法超越光速,被什麼東西限制了?科學家說出根源!除光速之外的極限速度是什麼?據科學家的分析,除了光速速度快之外,膠子和引力子都能達到光速,只是這兩種粒子沒有所謂的質量。
  • 星際旅行不能靠化學燃料火箭,發展這些技術才能實現星際旅行
    它們只適合去往月球,最多也就是火星,完全無法勝任飛出太陽系的任務,要想要飛出太陽系甚至是銀河系,需要發展新的飛船推進技術。星際空間的距離之所以化學燃料推進無法完成星際旅行的任務,是由多方面的因素造成的,首先就是另人絕望的天體之間的距離。
  • 【巨幕首映·預售開啟】《星際迷航3:超越星辰》才是今年最好的科幻電影
    從作品本身的角度,《星際迷航》是人類對自己在未來太空中的生存狀況進行的樂觀大膽的想像:未來人類不僅實現了曲速飛行,跨越了星際距離鴻溝,而且和星際間多個高等文明有效交流,以至於形成一個星際聯邦。看似是外星球的事,但思想內核都是對人性本質,對人類社會及文明的反思和探討。而從片中角色的角度,而進取號船員的行動和他們之間的關係,則是暢想藍圖的執行者,表述者和見證者。這就是超越宗教、國家、民族,出於人類的良知與理性之價值觀念,我們稱之為普世價值。《星際迷航》系列發展至今,就是在一個科技極為發達的體系之下,明確而言是在系列中的「曲速文明」之下,在未來世界的普世價值。
  • 如果人類到毀滅為止,還無法造出光速穿梭機,該怎麼辦
    考慮到飛船的返航,乘坐0.1倍的光速飛船,人類能夠探索的極限範圍是太陽系以外三光年的範圍;乘坐0.5倍光速飛船,人類能夠探索的極限範圍是太陽系15光年以外的範圍。但是這個範圍之內只有寥寥幾顆恆星,沒有什麼其他的東西。》繞開光速質量壁壘,讓飛船速度達到光速的,只有曲率引擎。
  • 星際旅行有可能嗎?還需要做出哪些努力?
    說到星際旅行,我認為這是可能的,取決於人類的發展速度,雖然今天看起來像天方夜譚,就像古人夜觀星象時也不知道人類竟然有可能登上月球,只不過那裡沒有嫦娥。傳統的技術圖:太空梭主引擎點火。由於人類可以承受(更喜歡)類似地球引力的推力,我們可以讓飛船朝向我們的目的地,讓推進器以地球引力加速度g(9.8m/s^2)加速前進,當我們到達中點時,再讓推進器以引力加速g反向減速,最終我們可以低速降落到目的地。時間的改善:因為這將使我們在僅僅幾年的加速之後就接近光速,我們可以在不超過20-40年的旅行中到達幾乎任何我們選擇的恆星。
  • 進入星際旅行需要冬眠!人類冬眠技術實現到什麼程度了?
    宇宙星際旅行,和探索新的生命恆星,讓人類實現太空移民,一直是天文愛好者和科研人員非常有難度又非常有意義的話題。人類的科技已經實現了上天入地的幻想,甚至已經有一些研究在延長將要消失的生命。當然,科研絕對不是為了個別人而進行的,每個科研都是站在推動科技和全人類文明而做的努力。比如對於進入高緯度的空間一直有人在推動研究。
  • 《星際迷航》的科普力
    超光速旅行仍然是人類對暢遊宇宙最美好的一個夢,在這個夢裡,《星際迷航》已經率先超越了愛因斯坦。1964年,《星際迷航》(Star Trek)的創作者 Gene Roddenberry 第一次勾畫關於探索外太空的電視劇時,他肯定沒有料到一場跨越科幻與現實的旅程即將啟航。那時的世界與現在截然不同。
  • 《星際迷航》:有些微光,絢爛得不一樣
    《星際迷航3:超越星辰》的故事情節大致如此。2.1966年到2019年,《星際迷航》已經53歲。包括13部電影,811集電視劇。它生生不息,繁榮昌盛,跨越時代。堪稱史詩的畫面,描繪了數百年後地球人類生存的理想藍圖。
  • 帶著地球去流浪,只差一個引擎
    通過一代代文人的加工潤色,嫦娥奔月、鵲橋相會這種古老、浪漫的宇宙旅行故事,成為人類夢想的最好佐證。從凝視星空的第一眼起,到飛出大氣層、探索宇宙空間,這段人類歷史放在宇宙的尺度下,其實特別短暫。帶著花樣繁多的設計風格、動力供給方式,宇宙飛船遨遊在想像中的宇宙裡,但質能方程的提出,也讓所有有志於描寫宇宙航行的科幻作家,在展開宏大的太空歌劇情節之時,面前有了一堵默默佇立的高牆——光速。光速在現階段是無法超越的。而且,即使飛船能夠達到理論最高速度的光速,人類的短暫壽命也遠遠無法承載那漫長的航行。
  • 危機紀元,我們如何星際旅行?
    在國內,根據中新網報導,中國載人航天工程副總設計師周雁飛表示,目前中國正持續開展載人登月方案深化論證,新一代載人運載火箭能夠將載人飛船、月面著陸器送入地月轉移軌道。而在《三體》中,我們正處危機紀元,這時候三體人的艦隊正在路上,人類科技被智子鎖死。但我們還是逐步取得了有限的突破,並將在未來迎來了技術爆炸。
  • 我們可以進行星際穿越嗎?
    既然人類可以忍受(甚至是偏好)類似於萬有引力的推力,我們可以把船瞄準目的地,以9.8m/s2的加速度啟動加速器,當我們抵達總路程的一半時,瞄準相反的方向再次啟動加速器,持續減速直到我們到達目的地。時間花費上的進步:因為這會使我們在只花幾年時間加速後更加接近光速,我們幾乎在旅途所花費的20~40年間,可以抵達我們選擇的任何星星上。
  • 《星際迷航》原來是一部預言片?
    而NASA哥達德空間飛行中心的David Allen則指出,現代社會已有不少技術超越了曾經的《星際迷航》。NASA檢測「企業號」真實性翹曲速度(Warp Speed)「企業號」星艦能夠使用曲速引擎,令飛行速度超過光速,從而達到跨星際穿梭的目的,但這一技術離我們還太過遙遠。
  • 能源——人類對未來的終極暢想
    它將徹底改變人類的能源結構,人類會千方百計地奪取它。圖/源網絡科學依據:現實中也有磁懸浮技術,比如磁懸浮列車,是借磁場的力量減少重力對於列車的影響。現在已經發現的超導體主要有銅基和鐵基兩大家族,它們的使用溫度很低,大約在-233攝氏度(40開爾文)甚至更低,廣泛應用是不現實的。而地球上並不存在超導礦石這樣的常溫超導體,但科學家們仍在研究和推進超導技術。
  • 「超越光速」旅行的兩種方式
    相對論的基本原理指出,沒有任何東西可以比光速更快,但同時也觀察到了一些其他方式,可以在兩點間旅行時,用時要比光速更短。一百多年前,二十世紀最重要的人——阿爾伯特·愛因斯坦提出了狹義相對論的基礎,即沒有什麼物質會比光速更快:光速是一個最高上限,速度約為每秒300000公裡。光速被認為是自然界的一個基本常數,在著名的相對論方程E=mc中,光速(c)作為比例常數,將質量(m)和能量(E)的概念聯繫起來。
  • 人類星際旅行的唯一希望在於超越自己的生命本體
    新文明人勾勒了這樣一種別開生面的圖景,為人類點燃了可以實現星際旅行唯一的可行性希望。宇宙紀元138億X年又公元21世紀中期,作為最具前沿性的新文明人將成功完成開天闢地的人類終極性工程——THSP工程,生命體的自我精神被置換到非生命載體上去。
  • 利用這種物質或許可以達到亞光速,星際旅行將不再只是科幻片!
    目前最大的問題就是安全和速度問題,安全必須要更先進的探測設備和能夠承載住超高速帶來的壓力材質,而速度則是需要更高效率的動力以及能輔助太空旅行的超級燃料,而這其中,燃料是最難解決的。要知道,我們所處的太陽系的直徑就已經達到2光年,人類目前的最快的飛行速度如果穿越太陽系需要上萬年,所以說,如果速度這個問題解決不了,我們連飛出太陽系都不可能,更別說像電影中那樣星際穿越了。
  • 星際旅行究竟有多困難?科學家說出答案,讓人難以接受
    星際旅行真的如此簡單嗎?其實答案並沒有那麼樂觀,甚至讓人有些絕望。 阻礙人類星際旅行的首要因素就是距離。相信許多人不知道,除了光年這個天文單位以外,其實還有「A.U.」這個天文單位,它取自太陽到地球之間的平均距離,即1A.U.代表1.5億千米。