曲率驅動引擎——人類突破光速的新方案?

2020-11-22 姿勢分子knowledge

在這個宇宙中,物理法則無處不在,它們約束著這個宇宙,按照一定的規則來運行。

其中一個法則,是對速度的約束,那就是光速。光在真空中的速度大約是30萬公裡每秒,這是宇宙中最快的速度。愛因斯坦告訴我們:宇宙中沒有什麼可以加速到光速。

可是,人類就是這樣,從來都不信邪,才會有各種各樣科學的突破。儘管從理論上來說,人們都理解光速的無法超越。可是,依然有人孜孜不倦,想要打破這個「規則」。

1994年,墨西哥物理學家明戈·阿爾庫貝利提出了一種方案,或將解決光速限制的問題,那就是曲率驅動引擎,又叫曲率引擎。

所謂的空間,是三維立體的,有長、寬、高三個維度,看起來是均勻分布的——這個看起來是沒錯的,如果空間不均勻,豈不是我們走到某個地方,就會被拉長或者壓扁?

科學家卻告訴我們:空間確實不永遠是均勻的,它有的時候是彎曲的。三維時空的彎曲也許難以理解,但是我們可以將三維空間降維到二維平面來理解。如果有一張平鋪的網,它就是二維的空間。如果你用力按住某一部位,它就會凹陷下去。凹陷的多少,被稱作它的曲率,這取決於你用多大的力來按它。

或者形象地來比喻,假如你駕著一隻小船在河上滑行,結果突然小河到了盡頭,前面是一個巨大的瀑布。然後你和你的小船在瀑布處墜落,下落的速度將會遠遠超過滑行的速度。

同樣的,在宇宙中,如果找到三維時空的「瀑布」,或者說它的「凹陷」處,藉助時空的彎曲,就可以實現超高速運行。

而宇宙中,空間的分布非常詭異,每一處都不算是絕對「平整」的。因此,為了能夠實現更好的加速,還需要把後方的空間「拉成」平整的。

那麼,這個方法為何被認為是突破光速的解決方案呢?

科學家指出:和以往其他的加速原理不同,本質上來說,曲率驅動引擎的能量並非是用於加速太空飛行器本身,而是製造一個可以加速的環境。還是以小河划船的例子來說明:一個人划船的速度,可能只有10公裡的時速,不論他吃了多少飯,哪怕打了興奮劑,也不會超過15公裡。而如果滑到瀑布邊緣開始下落,按照牛頓定律簡單計算,只需要半秒的時間,就超過這個速度了。

因此,曲率驅動引擎並非是簡單地給太空飛行器加速,所以原理不同。而在曲率驅動引擎所在的空間內,它並沒有超過光速,只是隨著空間的扭曲而變化,就和宇宙邊緣的膨脹速度可以超過光速一樣的原理。而且,這樣一來,太空飛行器飛行所需要的能量,也可以大大減少。

比如我們想去火星,可以在地球和火星之間將空間扭曲,然後太空飛行器通過「墜落」的方式,「掉」到火星,就非常快了。

2012年9月14日於美國宇航局詹森空間飛行中心舉辦的星際飛船100周年研討會上,該局科學家哈羅德·懷特對曲率驅動引擎做了預測,指出這種太空飛行器應該是一個環狀的結構,類似於甜甜圈的外形。

對於曲率驅動引擎,劉慈欣在《三體》中也有描述。看起來,它或許真的是人類星際航行的一個解決方案。目前,也有一些科學家在做相關的研究,詹森空間飛行中心也正在實驗室研究曲率場幹涉儀。

或許在不遠的將來,曲率驅動引擎就可以實現。那麼,人類突破太陽系的夢想,也將終於成真。

相關焦點

  • 曲率代表曲線的彎曲程度,曲率驅動可以超光速是怎麼回事?
    其中一個法則,是對速度的約束,那就是光速。光在真空中的速度大約是30萬公裡每秒,這是宇宙中最快的速度。愛因斯坦告訴我們:宇宙中沒有什麼可以加速到光速。可是,人類就是這樣,從來都不信邪,才會有各種各樣科學的突破。儘管從理論上來說,人們都理解光速的無法超越。可是,依然有人孜孜不倦,想要打破這個「規則」。
  • 曲率驅動真的可以達到光速嗎?現在能否做到曲率驅動?
    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!
  • 科幻與現實,曲率驅動下的光速飛船!
    在「三體」第三部《死神永生》中,雲天明通過三個童話向人類傳遞了大量信息,其中包括了「用曲率驅動實現光速飛船」這一重大線索。
  • 曲率引擎可以超越光速嗎?
    科幻小說我們經常能聽到曲率引擎這個名詞,曲率引擎是什麼,能說清楚的沒有幾個人。今天我們來探索一下曲率引擎的來龍去脈!這就是曲率引擎的強大之處,而一旦實現該技術,人類不僅解決了多年的光速局限問題,就算是穿越這種話題也不再是夢想。然而,如果我們在飛船外面觀察,是看不到空間彎曲的,而是認為飛船速度加快了。
  • 三體人利用曲率驅動實現光速航行,結果被滅了
    來勢洶洶的三體第二艦隊之所以能夠後發先至,就是因為三體文明出現了技術突變,將曲率驅動技術實用化:地球人:對三體第二艦隊的觀測表明,曲率驅動的宇宙飛行器加速到光速幾乎不需要時間,光速飛船有可能在幾十分鐘的時間裡從地球航行到木星。利用時空特性進行光速乃至超光速飛行,絕非嶄新的概念。
  • 科幻與現實之間,曲率驅動下的光速飛船
    在「三體」第三部《死神永生》中,雲天明通過三個童話向人類傳遞了大量信息,其中包括了「用曲率驅動實現光速飛船」這一重大線索。正是基於此,人類研發出了第一艘也是最後一艘光速飛船「星環號」。但最終還是然並卵,因為大劉說了「死神永生」!
  • 「曲率引擎」是什麼?人類可以藉助實現超光速飛行嗎?
    而宇宙膨脹的速度超光速,是因為宇宙兩端距離對方足夠遠,並且還在加速膨脹,就像是一個氣球一樣,宇宙在膨脹時每秒製造出來的新空間大於光速299792.458公裡/秒,就導致了「宇宙膨脹超光速」。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。
  • 《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
    因此,很多人都相信,光速是限制人類發展的一個牢籠。在這個法則之下,我們恐怕將永遠被局限在一個有限的範圍內。因此,除非想到突破光速的方法,否則人類將會遇到一個瓶頸,最終停滯不前。但是,曲率驅動引擎可以讓它就像是開到了一個巨大的下坡路段,雖然車的引擎馬力有限,但是在重力的作用下,車就可以加上下滑的速度,突破速度的極限。
  • 空間曲率驅動:用這種方法使宇宙飛船達到光速!橫行宇宙!
    在劉慈欣的著作《三體》中卻提到了這麼一個讓宇宙飛船的運動速度達到光速的方法——曲率驅動。 作品中的背景是:人類面對強大的除三體文明的第三個文明的威脅,為了逃出地球,需要建造如三體文明那樣的光速飛船。
  • 光速被拋棄,掌握曲率引擎後,人類可在宇宙邊緣自由穿梭
    這就是因為「曲率驅動」,劉慈欣在小說中,用這個小紙船,來比喻宇宙飛船,生動而又形象地表明了,曲率驅動對於宇宙飛船的發射,具有著非常重要的意義和指導作用。雖然「曲率驅動」這個概念對於我們來說是一個新名詞,但是在1994年的時候,就已經有物理學家在現實生活中找到了「曲率驅動」的概念,並且正式對它進行了闡述。
  • 三體中的曲率驅動是個啥?這可能是人類「越獄」的唯一希望
    三體中的曲率引擎三體給了一個物理原理類似的實驗可以讓曲率驅動變得通俗易懂。曲率驅動與此相似。像水面一樣,時空也是凹凸不平的,一艘處於太空中的飛船,如果能夠用某種方式把它後面的一部分空間燙平,減小其曲率,那麼飛船就會被前方曲率更大的空間拉過去。曲率驅動不可能像空間摺疊那樣瞬間到達目的地,但卻有可能使飛船以無限接近光速的速度航行。
  • 三體中的曲率驅動是個啥?這可能是人類「越獄」的唯一希望
    為了能繞過牛頓第二定律與廣義相對論,曲率驅動幾乎成了我們唯一的救命稻草。三體中的曲率引擎三體給了一個物理原理類似的實驗可以讓曲率驅動變得通俗易懂。首先,折一隻紙船,並在船尾穿一個孔,塞入一小塊肥皂,再將船放到水中。因為肥皂溶解於水,降低了船尾的水面張力,小船則被前方較大的張力拉過去,小船會自動向前航行。曲率驅動與此相似。
  • 如何才能製造一臺《三體》中的曲率引擎?
    在劉慈欣的科幻巨作《三體:死神永生》中,雲天明用童話像人類傳遞信息,試圖拯救人類文明,其中有一種叫做曲率驅動的技術,能使飛船超光速飛行。如何才能實現曲率驅動,製造一臺曲率驅動飛船?曲率引擎是基於199516倍光速——穿越太陽系只需0.2s;6個月便能橫穿銀河系。
  • 在小說中,人類為了達到光速,發明了曲率飛船,有可能出現嗎?
    曲率飛行就是採用曲速引擎為動力的飛行,嚴格意義上來說這種移動不能叫做飛行,而是時空跳躍。廣義相對論認為,空間是一個可變形的結構,可以在某種能量的作用下膨脹,彎曲以及壓縮;這給我們保留了無限的希望,而曲率飛行正是利用了彎曲空間的彈性推動飛船高速前行。
  • 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。
  • 曲率引擎技術來實現十倍光速飛行
    似乎宇宙已經被封印在光速的速度下,人類也無法逾越,然而,造物主在關上一扇門的同時的也打開一扇窗,天文學家哈勃(就是哈勃望遠鏡的那個哈勃)通過觀察宇宙的膨脹,推斷在134億光年之後,宇宙的膨脹速度就超過了光速,難道這和狹義相對論矛盾了嗎?
  • 什麼是曲率驅動技術?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。
  • 曲率引擎可超越光速,但還差一樣最關鍵的東西!
    我們都知道,光速是宇宙間最快的速度,因此我們的速度永遠都不能超過光。恆星實在是遙不可及,如果不能找到超越光速的方式,我們人類或許只能被囚禁在太陽系中。然而,科學家已經找到了超越光速的方法,或許能夠幫助我們逃離宇宙牢籠,去造訪遙遠的群星。
  • 曲率驅動可以「超光速」前進,網友:後果可怕
    超前的曲率驅動如果把宇宙的整體想像成一張薄膜,雖然膜的局部看似平整,但空間曲率還是無處不在。關於宇宙航行的設想,其中之一是空間摺疊:把大範圍空間的曲率無限增大,像一張紙一樣對摺,把「紙面」上相距千萬年的遙遠的兩點貼在一起。
  • 超光速飛行不是夢:人類藉助蟲洞和曲率引擎技術可實現星際旅行!
    當然這位科學巨匠不是信口開河的說出這個結論的,而是有科學依據的,愛因斯坦創立的質能方程式如今已經被證明是完全正確的,人類就是使用這個方程式發明了人類歷史上威力最大的炸彈-原子彈,因此質能方程式的正確性是毋庸置疑的,質能方程式不僅能讓人類製造出原子彈,而且也從理論上否定了光速可超越性,為什麼這麼說呢?