當(dāng)人類了解宇宙時(shí)，我們便希望有朝一日可以在無垠宇宙中遨游。那人類又該怎么遨游宇宙呢？

在科幻電影里頻頻出現(xiàn)曲速引擎，它是人類已知的跨時(shí)空的辦法之一，那么它的原理究竟是什么？曲率驅(qū)動(dòng)到底是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？人類可以做到嗎？

本期藍(lán)星知識館就為大家介紹一下曲速引擎。

01 如何實(shí)現(xiàn)星際旅行

目前人類連太陽系都無法離開，又何談探索宇宙。人類現(xiàn)在最快的飛行器行駛速度是依靠木星的強(qiáng)大引力獲得推力從而達(dá)到的。

即便如此，這個(gè)速度也只有73.6千米每秒，與光速相比還差很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。而即便是光速，離開太陽系也需要兩年的時(shí)間，而到達(dá)離我們最近的比鄰星也需要4年多的時(shí)間。

即便是以光速行駛，我們連抵達(dá)最近的恒星都需要花費(fèi)幾年的時(shí)間，更不必說如此浩大的宇宙。

更不用說，相對論已經(jīng)決定了宇宙中最大的速度不可能超過光速，而人類在未來數(shù)百年可能都無法接近光速。那么，我們到底有沒有辦法實(shí)現(xiàn)星際旅行呢？

答案是：有！從上世紀(jì)開始，科幻作品中一直存在兩種星際旅行的辦法。

第一種方法被稱為“蟲洞”，這個(gè)大家也都熟悉，就是在宇宙的兩處空間進(jìn)行破壞和連接，使得眼前的空間和極遠(yuǎn)地方的空間相連，實(shí)現(xiàn)“一步行千里”。

但是，目前并沒有科學(xué)家觀測到空間的撕裂和連接。

第二種部分被稱為“曲率驅(qū)動(dòng)”，最早也是出現(xiàn)在科幻作品中，很快被眾多科幻小說和影視作品引用。

最為典型的作品就是《星際迷航》，在這部作品里面，曲率引擎甚至可以使飛船達(dá)到光速的幾千倍。

而且，這種方法得到部分物理學(xué)家的認(rèn)同，換句話說，這種方法是存在一定的科學(xué)依據(jù)和可行性的。

其實(shí)曲率引擎的原理說起來還是蠻簡單的，這種引擎可以通過對空間的壓縮或是延伸實(shí)現(xiàn)對飛船“加速”。

確切地說，這種引擎使飛船前方的空間被壓縮，而后方的空間擴(kuò)張，而飛船所在的空間由一個(gè)平滑的時(shí)空泡保護(hù)，后方的空間不斷推動(dòng)飛船所在的空間向前走。

同時(shí)，加上前方的空間被壓縮，路程也變短了，即便是以一個(gè)很低的速度行駛，也可以實(shí)現(xiàn)超越光速。

原本，這只不過是存在于科幻作品中的一個(gè)概念。但是，1994年，這個(gè)概念開始出現(xiàn)在科學(xué)領(lǐng)域。

墨西哥的一個(gè)理論物理學(xué)家提出：在廣義相對論的框架下，曲率引擎的原理是可以從數(shù)學(xué)的角度得以證明的。

好家伙，那為什么都過去快三十年了，這個(gè)概念甚至還有很多人都不知道呢？

02 曲率引擎的原理可以從何得知

因?yàn)?，他所得到的是這個(gè)方案在理論上是可行的，但是，人類目前并沒有對空間進(jìn)行壓縮或者是使其膨脹的方法呀。目前所知道的也都是在理論上可以實(shí)行的方法。

最開始，科學(xué)家們認(rèn)為如果想要達(dá)

到空間的膨脹或收縮，就必須借助一種新的物質(zhì)——反物質(zhì)。

我們都知道，大質(zhì)量的天體是可以扭曲空間，那么如果想要得到相反的效果，我們就需要用到未曾觀測到的反物質(zhì)或者是反能量。

由于我們目前根本就沒法找到反物質(zhì)，所以只能選擇使用反能量。但是科學(xué)家們很快就發(fā)現(xiàn)了這種反能量構(gòu)成的模型的一個(gè)致命問題。

想要獲得反能量就需要特殊的粒子碰撞，然后才能獲得一點(diǎn)反能量。于是，在科學(xué)家的計(jì)算中，如果想要達(dá)到可以實(shí)現(xiàn)星際旅行所需的反能量，所需要的是整個(gè)宇宙。

盡管在這之后，有科學(xué)家在模型上進(jìn)行了改進(jìn)，極大地減少了消耗，但這仍然需要一整個(gè)太陽系的能量。

這就是反物質(zhì)模型的缺點(diǎn)，但是真的就沒有別的辦法了嗎，當(dāng)然不是。至少現(xiàn)在看來可能還需要很長一段時(shí)間等待，而曲速引擎并非沒有希望。

美國NASA的一位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)曲率泡，雖然實(shí)驗(yàn)并不是在真空中進(jìn)行，但是這無疑是一個(gè)進(jìn)步，相信這會(huì)對未來有不小的影響。

其實(shí)，還有重要的進(jìn)展，有三位科學(xué)家重新構(gòu)建了兩種新的曲速引擎的模型。

其中，兩位科學(xué)家共同提出的一個(gè)是通過對物質(zhì)的高度壓縮實(shí)現(xiàn)，就比如說，將地球壓縮至一個(gè)半徑只有10厘米的球，然后通過高密度物體對空間影響實(shí)現(xiàn)對空間的扭曲。

但是，這個(gè)很明顯就不太可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿祟惛緵]法做到這種事情。而在原理上也存在一些漏洞。

另外一位科學(xué)家提出的模型就很玄乎，他說宇宙中存在某些“孤子”系統(tǒng)，這些孤子本質(zhì)是能量波的形式。

但是，通過這些孤子構(gòu)建的曲速引擎可以在原來的基礎(chǔ)上降低60個(gè)數(shù)量級的能量。即便是降低了60個(gè)數(shù)量級這種引擎也無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榫瓦B當(dāng)事人都認(rèn)為還需要降低30個(gè)數(shù)量級才可能實(shí)現(xiàn)。

但這確實(shí)是進(jìn)步，但是實(shí)話實(shí)說，有點(diǎn)玄乎，咱也不知道他說的是不是真的，不過業(yè)界大佬對此并沒有太多反駁，權(quán)且就認(rèn)為他是對的吧。

曲速引擎雖然發(fā)展并沒有多久，但是卻真真正正地關(guān)乎人類的未來，那么你又是怎么看待曲速引擎的呢？

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