曲率驅動真的可以達到光速嗎?現在能否做到曲率驅動?

2021-01-15 星辰大海路上的種花家

天下武功,唯快不破!曾經是對江湖上各種派別武術的評價!當然到現在為止速度仍然是人類不懈的追求,但到現在為止,即使是去到內行星甚至太陽探測的帕克探測器,速度仍然在200KM/S上下徘徊!而到達最近的比鄰星也有超過4光年的距離,即使以這個速度趕往比鄰星也需要超過6000年的時間!

當然這個速度並不是火箭的極速,畢竟火箭還有非常大的潛力可以發掘,隨著離子推進技術的進步,甚至未來核聚變發動機的突破,我們的速度仍然可以往更高的方向進步!但不知道各位有沒有發現,我們無論如何努力,總會有一個天花板擋住我們的腳步,這就是光速!因為在速度接近光速的條件下其質增效應會讓無論再加大推力都無法讓飛行器再快那怕是1M/S,因為質量增加效應已經抵消了火箭的反推所提供的動力!

越接近光速,物體的動質量越大!上圖是這是牛頓第二定律的極限,也是火箭的極限,當然我們現在遠未達到極限,但可以想像在不遠的未來有進步的天花板擋著我們,那是一件多悲哀的事情?因為即使達到光速,人類依然無法在有生之年跨越10萬光年半徑的銀河系!那麼有什麼手段可以越過這個光速屏障嗎?當然有,只不過所有的手段都還在紙面上,一般有如下幾種:

一、曲速引擎

這種引擎的原理利用空間的彈性將飛船推向前進,因為空間膨脹並不受光速限制,但這也有一個要求,即《三體》中的曲率引擎和《星際迷航》中的曲速引擎,儘管兩者原理一樣,但效果則完全不一樣,因為曲率引擎的上限是光速,但曲速引擎則幾乎沒有上限!

上圖是曲速引擎的基礎,飛行器包裹在曲率空間泡之內(曲率引擎沒有這個過程),在曲率空間泡前方製造拉伸空間,後方則壓縮空間!前方的空間拉著、後方壓縮空間推著曲率空間泡前進!但運動的只是曲率空間泡,內部的飛行器與周圍的曲率空間泡並沒有相對位移!完美的避開了飛行器速度極限時的質增效應!而曲率引擎因為沒有曲率空間泡包裹,因此它相對於空間仍然存在位移,所以曲率引擎的上限一樣是光速!

但曲率引擎達不到光速,從理論上來看與空間存在相對位移的引擎依然無法突破質增效應,因此再大的空間彈性也不可能推動無限質量的飛行器以更快的速度飛行,因此我們認為曲率飛行器是無法達到光速的!當然到現在為止我們無論在曲率引擎還是曲速引擎上都沒有任何建樹,甚至連門道都還沒有摸到,以現在的技術來討論這種引擎,無異於痴人說夢話!

二、蟲洞

《星際穿越》中土星附近的蟲洞是串接起整部電影前後情節的關鍵,當然這個並不是一種引擎,而是一種將相隔遙遠的空間以愛因斯坦-羅森橋的形式連接起來,進入這個隧道的飛行器可以使用普通引擎,但不需要經過三維空間中的實際路程,而是直接通過隧道到達遙遠的宇宙!

就像上圖這樣,以某種強大的能量將之連接起來!

《星際穿越》中穿越蟲洞的景象!當然這是我們對蟲洞內部的想像而已,而實際是否存在或者到底是否是這樣,則完全不是我們所能考慮的,因為這個理論基礎都不全!

科學家的想像力是無限的,引擎和技術並不局限於這幾種!但科技水平依然有限,畢竟沒有技術的支撐,再美好的想像依然如一張廢紙,也許不遠的未來我們可以實現這種不可能的引擎或者蟲洞,各位拭目以待吧!

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    《三體》裡的曲率飛船其實並沒有達到光速,但它聲稱光速飛船,所以是偽光速。根據狹義相對論,光速下時間應該是停止的!時間沒有停止意味著它根本沒有達到光速,只是比較接近光速而已。航跡是曲率驅動彎曲時空造成的,在書中描述,越高級的文明製造的飛船產生的航跡越「黑」,而航跡有多「黑」自然是航跡裡的時空曲率決定的,至於航跡裡的時空曲率有多大?反正沒黑洞大,因為進入航跡後還能出來,而如果航跡的時空曲率達到黑洞級別,進去後就出不來了。
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    根據牛頓第二運動定律,物體的加速度等於受到的力除以質量,如果當速度增加,為保證物體持續加速,所施加的力就必須也增大,至此,問題來了,如果物體的速度要達到光速,那麼質量就會是無限大,需要的力也必須無限大,但是我們永遠也無法找到無限大的力,所以物體的速度永遠不可能達到光速。
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  • 曲率飛行可以實現嗎?
    曲率引擎是不違背科學原理的,在理論上是完全有可能實現的,採用曲率引擎驅動的飛行器,其速度可以接近光速,利用曲率引擎飛行器,可以大幅度縮短飛行時間。在《星際迷航》和《三體》中都出現了曲率引擎,不過兩者是有區別的,在《星際迷航》中,曲率引擎通過壓縮前方的空間,擴大後方的空間,這樣一來,飛船就可以在彎曲的時空中超光速飛行,但是這種引擎在局部空間並沒有穿越光速,而是處於靜止狀態,所以也不會有相對論效應。
  • 三體:地球文明最後的技術大爆炸,曲率驅動光速飛船——星環號
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  • 「曲率引擎」是什麼?人類可以藉助實現超光速飛行嗎?
    而一些人認為「思維的速度超越光速」,其實也是一個錯誤的觀點,人類思維的速度並不快,從人類的反應速度就可以看出來,大多數人對外界的變化是比較遲鈍的,如果人類的思維真的可以達到光速級別,相信人類的科學技術早就連續突破探索其他維度了。
  • 什麼是曲率驅動?假如我們掌握這項技術,世界會變成什麼樣子?
    想像一下假如你可以比光速還快,你最想去哪裡旅行呢?去火星,還是去我們的比鄰星半人馬阿爾法,或者是更遠的星雲?今天我們提出一個有意思的話題,假如我們掌握了曲率驅動技術,世界會變成什麼樣子?我們都知道,目前光速是公認的宇宙中速度最快的速度。
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  • 《我和我的家鄉》外星人篇:曲率引擎技術是什麼?外星人有關嗎
    哪怕我們以光速前往比鄰星,都需要4.22年的時間才可以到達,返回地球還需要這麼長的時間。這還只是最近的恆星。整個銀河系的跨度,已經遠遠超出了光速能觸及的範圍。根據目前的研究,銀河系的半徑甚至有可能達到了10萬光年。如果真的是這樣,那麼就算是以光速飛行,想要突破銀河系也需要10萬年的時間。