超越光速的曲速引擎技術能實現嗎?

大家好，我們今天來談談未來科技，曲速引擎飛行技術。有點科幻，歡迎來噴。

曲速引擎是通過產生一個曲速泡。壓縮前方空間，拉伸後放空間，並把前方空間一勺一勺挖到後方，來完成推進的，注意，是在普通空間，並且是連續的。超空間引擎是另一種想像的超光速推進設定。需要進入到一個有別於普通空間的「超空間」。是更高維度是瞬時跳躍。

一架裝載著曲速引擎的宇宙飛船，可以以快於光速的幾個數量級的速度航行，同時又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。曲速引擎並不允許在兩點間進行瞬時旅行；曲速引擎技術在宇宙飛船周圍創造出了一種正常時空的人工「氣泡」。以曲速速率航行的宇宙飛船在「正常時空」中仍能繼續與物質相互作用。

曲速航行的速率通常以曲速層級（warp factor）代之。一般認為曲速1級是真空光速（c）；更高的層級下，速率呈指數增加。可高到曲速14.6級光速。一般普遍接受：以曲速航行的船艦不會感受到任何形式的時間展長；畢竟總體來說，曲速船艦與宇宙間沒有資訊交換。若船艦是採用脈衝引擎，速度則為次光速（亞光速），會感受到時間展長，因為衝量式驅動的船隻仍處在正常時空連續體。也因為這樣，多數船隻會將衝量速度限制在大約四分之一光速。

如同欲進入曲速而不會用上無限多的能量，是要在星艦的周遭產生曲速場來突破光速障（在我們的宇宙中是個理論上不可能的事件）；相似地，也需要超曲速場來達到非常高的超光速速率（使得船艦能在很短時間內橫越銀河等級的距離。）

新式曲速速度

在後起的幾部電視劇，奧田以舊制為基礎設置了一項公式，但做出了幾個重要的改變。對於1至9級曲速，若w是曲速層級，s是以公裡每秒計量的速率，而c表示光速，則S(W)=W10/3C,在曲速9級到曲速10級間的半開放區間，w的指數項快速地增加到無限大。如此，在奧田式尺度中，曲速以漸近線方式趨向曲速10級。這段區間並沒有精確公式，因為在這一段所摘錄到的速率是根據手繪曲線。然而在1995年，科克倫曲速力學進展獎（Cochrane Award for Advancements in Warp Mechanics）頒給了一位勝出者，其所提的曲速公式為：

利用數學軟體所產生來的曲線竟然和原始手繪曲線極度相符。

下方為新式曲速層級（warp factor）和它們以公裡每秒為計的大約值，以及幾倍光速（c）：

超空間引擎使用「中微子」技術，無需燃料，性價比最高。使用超空間引擎有能力用兩周的時間從地球飛行到兩百多萬光年以外的星系。而曲速引擎最快的飛船用最高速度跨越銀河系十萬光年的距離需要53年，對比超空間引擎可知曲速飛行速度實在是捉雞。

「曲速推進系統」，其中提到幾項議題：

曲速場理論與應用，包括了曲速測量、速度，以及限制。物質-反物質反應組，包括了反應物噴射器、磁性約束節、反應腔，二鋰晶體的角色，以及能源傳輸導管。曲速場莢艙，包括了等離子體噴射系統、曲速場線圈，以及曲速推進效應。反物質儲存與輸送、曲速推進系統燃料供應、巴薩衝壓噴射機的燃料補給，以及船上反物質生成。輪機室操作與安全、緊急關閉流程，以及災變發生流程。

連續體扭曲推進（continuum distortion propulsion）的精髓在於產生包覆船艦的曲速場。利用來自物質／反物質反應產生出的高能等離子體，以其對曲速機艙的子空間線圈充能，可以產生出曲速場。

能夠克服廣義相對論所提的限制，其關鍵在於子空間場減低了所包覆物體所感的重力常數。如果場的影響使重力常數減到零值，這時傳統上需遵守的相對論就不發生作用，以此情況下，質量因素已被挪除。船艦可以透過「非對稱蠕動場」操控獲得推進力。這是指子空間場是按照從前向後的架構充能，因而將船艦周遭的空間推動，而產生了連續體扭曲推進（continuum distorsion propulsion）這樣的名字。一層曲速場可以達到曲速一級的速度，然而有意思地，這樣的速度並非剛好是光速，以這樣速度行進的物體，即使是光本身，在光速上下的兩種速度態之間交替變換，每個態的停留時間不超過普朗克時間。

達到高曲速層級的關鍵在於將多層曲速場套疊在一起，並調和曲速場間的耦合率和去耦合率。在高曲速時，耦合與去耦合效應造就了更大的推進力。如同上面曲速尺標圖所指的，要達到高曲速層級所要花的能量隨著速度極快地增加，使得要達到曲速10級看起來是不可能的——場的耦合與去耦合率會短於普朗克時間，同時能量要求會超過曲速核所能負載。

既然曲速場是對齊好的，並以從前到後的架構產生，就生出了一項疑問：如果場沒有對齊的話會出什麼狀況？推測上，這會造成船艦結構完整度的災難性影響——船身一部分會以比其他部分更快的速度航行，然而船身會撕裂開來。

如果速度超過曲速9.8級，軌跡設定在精確計算的彈射路徑。若成功，則旅行至過去或未來都是被允許的。只能像看電影一樣，而不進入到電影裡去影響相關的人和事。

曲速航行還對空間環境有不利影響，且在一些區域，頻繁使用航線的路徑上可能會造成空間裂縫。一旦人被捲入，就會瞬間吞沒，然後攪成碎片。因此超過曲速5級的航行是被禁止的。

許多未來性技術是科學家在描畫的星際旅行中被勾畫出來，並且後來也被真正的發明，例如摺疊式手機、平板電腦、通訊徽章、皮下注射器（hypospray）、精靈刀（機械手臂光子刀）。

在1996年，美國國家航空航天局（NASA）成立了突破性推進物理計劃（ BPP），其中部分經費支援了曲速引擎方面的推測性工作。這項計劃在2002年中止。

思想實驗還在理論物理荒蕪的前沿漫步前進，時至今日仍未有允許曲速航行且被主流科學接受的體系被拓展出來。一些物理學家提出一種超光速航行的模型，以勞侖茲流形的架構來陳述，這種架構在廣義相對論中被用以建立時空模型。

然而，相反於平常的誤解，這些模型並非愛因斯坦場方程式的解。它們也沒有給出如何實做曲速泡（warp bubble）的提示。這些模型確實指出速度是無法超過（局域）光速，但原理上卻可能可以透過對時空本身做適度的彎曲，來迴避光速限制的問題。其中最廣為人知的是阿庫別瑞引擎，具有有趣的特質——其用詞上與星旅系列術語一致：「曲速層級」是空間（時空）翹曲的量度，而不是實際速度。

曲速引擎飛行器

結語：我覺得汽油發動機好，因為我見過也用過。曲速超空間什麼的，沒見過我就不再囉嗦了，大家發揮想像力，思維一秒就能穿越銀河系。