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!