「光速」冷知識,超越光速航行,三體裡的曲率驅動離你多遠?

2021-01-15 江湖他說

發現冷知識,解凍冷芝士,增漲你姿勢,

我是狐狸弟弟。

距離我們最近的恆星,

是4.22光年外的半人馬座α星,

如果我們以現有的最快功率的飛船飛過去,

需要75000年,

除非你是水熊蟲,

否則你無法承受這樣的空間跨度旅行。

如果你想擺脫太陽系的束縛,

只有光速,或者超越光速。

冷知識一,超越光速,

愛因斯坦說過,

任何物體,不管它的粒子多麼微小,

也不可能超越光速。

比如說,我們研發出了最快的光速的飛船,

它的速度最高可以達到光速的99.999999……%

簡單的說,你的飛船只能無限接近光速,

它和光速比,要慢那麼一點點點點……

物理學家,是不可能被判物理的,

我們現有的物理,如果不能改變光速,

那麼,我們只有改變飛船所在的空間,

給空間以最大可能的規模使其膨脹,

從而帶動飛船前進,

這就是三體裡的曲率驅動,

但不一樣的是,三體的曲率驅動是基本等於光速的,

現實的曲率理論,是大於光速的。

冷知識二,空間超越光速,

在哈勃觀測距離之外,

宇宙膨脹的速度,是超越光速的。

在宇宙大爆炸最初的時候,

膨脹速度是相當驚人的,

在最初的空間,距離1cm之間的兩個點,

在經過10的32次方之1秒後,

就會遠離1萬億億km之遙,

這種速度是對空間的變化,

是遠遠大於光速的。

那我們該怎麼超越光速,讓宇宙空間膨脹,總不能捏個宇宙,再讓它炸一次?

冷知識三,空間的扭曲

廣義相對論告訴我們

在行星或者恆星經過的空間中,

空間受到引力的影響,是被扭曲的,

空間不是平的,我們看不見,但是摸得著。

通過空間膨脹,推動飛船的過程中,

如果我們使用飛船後方的空間膨脹,

那麼飛船前方的空間必須要實現相應規模的壓縮,

這樣同等規模的膨脹和壓縮就會相互抵消,

空間,才會恢復原狀。如若不然,

飛船的後方會形成無法抹平的航跡,

也就是黑域,

後來呀,因為黑域的存在,程欣和關一凡就這麼被困住了,到後面也沒能跟雲天明在一起……額……不是,對不起……我又聊串了。

冷知識四,物質的排斥與吸引

壓縮空間是抵達目的的關鍵,

但是空間壓縮或者膨脹,

我們都需要一種特定的物質,

這種物質是只存在物理「假想」中,

是至今為止,我們從未沒發現過的,

它的名字叫做「異物質」

它不屬於已知任何物質的種類,

甚至壓根我們無法證明它是否存在。

其原理是,兩個異物質會表現為相互排斥,

異物質可以產生某種形式的反重力,

它會攜帶一種負能量,

而不像傳統已知物質相互吸引。

換句話理解,你喜歡某某某,某某某也喜歡你,你們之間用科學解釋,就是常見物質的相互吸引。

冷知識五,曲率航行

如果你建造一個曲率驅動飛船,

從你們家出發,飛到比鄰星,

需要攜帶異物質約:

1.9乘以10的27次方kg,這相當於整個木星的質量。

即便你有異物質,也意味著,

你在星際穿越的過程中,還要帶著木星那麼大一坨……

這顯然是不可能的。

宇宙學家,哈羅德·懷特認為,

根本用不了那麼多,我們有500kg足以,

我們可以在飛船的一前一後各做一個圈,

讓異物質在飛船的兩個圈中,實現循環。

讓人沮喪的是,異物質,哪怕一點點,我們都不曾擁有。

冷知識六,曲率飛船工程

在哈羅德·懷特的帶領下,曲率飛船已經開工了,

剛才不是說,不是沒有異物質嗎?是的。

懷特,根據「卡西米爾效應」

在兩片金屬箔之間,模擬出異粒子之間的負能量,

再通俗的說,就是「人造異物質」,

他利用這一設想,扭曲時空,

然鵝,現實世界中,並沒有三體那樣的順利,

就連一根羽毛,

也未曾因為曲率的扭曲而移動,哪怕一點點…

通過實驗產生的「時空扭曲」是極其微弱的。

但是,曲率飛船工程並不是悲觀的,

因為,幾十年前,絕大部分人都會認為,

超越音速也是不可能的,

現在這幾年足以證明,

別說飛機,就連高鐵都恨不得要能超音速了。

還有,1942年,

人們在芝加哥研製成功了第一個核反應堆,

當時他的電能,不足以電亮一個燈泡,

當第二個反應堆問世,卻可以點亮整座城市。

也許,後來的事情,

只有後來的我們才會知道。

有的時候,你的舉手之勞,

可以溫暖一個作者的心,

這裡是每天講科學的狐狸弟弟,

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