??? 這看起來就像是《星際迷航》中用于推動飛船的一種虛構(gòu)方法,但是它或許是可行的。據(jù)悉,美國宇航局(NASA)現(xiàn)在正式開始了這項研究。雖然從理論到實驗都困難重重,但是一旦成功,超光速旅行將不是夢!
??? 宇宙中,離我們地球最近的恒星系統(tǒng)是半人馬阿爾法星系(Alpha Centauri),距離為4.4光年。如果按照Voyager-1(旅行者1號)宇宙飛船62136km/h的速度行進,抵達半人馬阿爾法星系需要 6.7萬年,這對人類而言是個過于漫長的時間。雖然還存在許多不同的推進系統(tǒng),比如離子推動器(ion drives),不過沒有一個能夠真正接近光速,并將星際旅行的時間縮短。
??? 去年下半年,NASA組建了一支致力于曲速引擎(warp drive,也有譯作翹曲引擎)技術研究的小型團隊(沒錯,這不是科幻片,NASA真的打算玩扭曲時空)。這種曲速引擎如果可以實現(xiàn),就能夠真正令星際旅 行的速度達到和超過光速,讓人們完成許多過去無法完成的太空探索。
??? 實際上早在1994年,墨西哥物理學家Miguel Alcubierre就提出了曲率驅(qū)動的概念,而由Harold “Sonny” White領導的這支隊伍則嘗試對Alcubierre曲速引擎進行一些改進,當然產(chǎn)出引擎實物的前提是人類能夠解決如何制造與存儲反物質(zhì)的問題。
??? White及其團隊目前正在做的研究是探討這種曲速引擎實現(xiàn)的其他問題,比如說推動所需能量、采用曲速引擎的飛船應該長什么樣子,以及以曲速推進時 會發(fā)生怎樣的情況。在接受媒體采訪時,Sonny White解釋了超光速旅行的可能性:“你以每小時3英里的速度步行前進。然后踏上機場的傳送帶,此時你仍保持每小時3英里的步行速度,那么實際前進的距 離就遠比不在傳送帶時多?!痹诮忉屢郧僮鲂请H旅行是怎樣的感覺時,White說,“出發(fā)時就會有一個初速度,就像是在看影片快進一樣?!?/strong>
??? 先前Miguel Alcubierre所提出采用曲速引擎的宇宙飛船,是一個采用塔橋連接周圍環(huán)狀結(jié)構(gòu)的球形航天器,“想象一個橄欖球,周圍圍繞著環(huán)狀結(jié)構(gòu),整個系統(tǒng)和工 作人員就在橄欖球中,而環(huán)狀結(jié)構(gòu)由外來物質(zhì)構(gòu)成”,這里所謂的外來物質(zhì)即是飛船的能量源,其實現(xiàn)方式就目前的研究來看,人類對其仍知之甚少。
??? 這種設計能讓飛船周圍的時空扭曲,飛船前的空間收縮,飛船后的空間擴張,而飛船本身位于一個沒有被彎曲的時空組成的扭曲時空泡(warp bubble)中。時空泡帶著飛船以10倍光速穿梭于時空間。從已有的宇宙觀察研究來看,這種時空的變形是可能的,不過在理論跨往哪怕實驗室的實現(xiàn)過程中都有著很多的問題。
???? Alcubierre曲速引擎的問題有很多,比如說人能否在這樣的氣泡中存活,不過其中最需要解決的問題是達到光速所需的能量。在Alcubierre的 原始設計中,這種曲速引擎所需的最小能量就約等于木星的質(zhì)能。去年,Sonny White為了解決這一問題,就對Alcubierre的設計進行了改進,包括將圓環(huán)結(jié)構(gòu)從扁圓改為形似甜甜圈的正圓,令所需能量下降到可由相當于 700kg旅行者1號的質(zhì)能推動的程度。
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