人類探索宇宙的夢想已經(jīng)很多年了通訊,但宇宙大尺度空間下,探索的瓶頸是飛船的速度,目前已知的宇宙最遠的距離已經(jīng)有百億光年,就是光速都要幾百億年。離我們太陽系最近的恒星都有4.22光年。速度不突破,星際航行就無法實現(xiàn)。
為了解決宇航速度問題,科學家們想了很多辦法,曲速引擎似乎使人們看到了曙光。
在科幻電影《星際迷航》中通訊,借助曲速驅(qū)動實現(xiàn)超光速的飛行,人們在星際間自由穿梭。曲速引擎是飛船的動力。
曲速引擎驅(qū)動的飛船并非是達到或超過了光速,而是通過對時空本身的改造來驅(qū)動飛船,利用物理學定律中的漏洞來打破光速不可超越的限制。
科學家們最新的研究發(fā)現(xiàn)“曲速引擎”并非不切實際,可通過對時空的人為控制達到超光速移動飛船的現(xiàn)象。在之前的計算中,研究人員認為這種裝置需要消耗宇宙飛船無法承受的大量的能源,最早的估算表明,要想在合理的時間內(nèi)到達星際目的地,所需要的能量大約相當于將整個木星的質(zhì)量按照質(zhì)能方程轉(zhuǎn)換為純能量。
但物理學家們通過最新的理論研究發(fā)現(xiàn),通過改變引擎的形狀,他能夠把能量需求大為縮減,相當于將能量對應的質(zhì)量從木星大小降低到了1600磅(約725.7千克)。由此,這種引擎的可行性得到了大幅提升。該理論似乎將這個科幻小說中的情節(jié)帶回了現(xiàn)實之中。
云集美國國家航空航天局約翰遜航天中心的科學家和工程師們在“百年星艦”的研討會上,提出了通過“曲速引擎”實現(xiàn)恒星際宇宙航行的議題,認為該技術是有希望實現(xiàn)的。物理學家米格爾?阿爾庫維耶雷(Miguel Alcubierre)設想的“曲速驅(qū)動”方式是在一艘形狀似足球狀的宇宙飛船外形成一圈巨大的環(huán),該環(huán)需要特殊的技術制造,其功能是使的飛船外部的時空彎曲并圍繞著飛船,形成一個曲速泡。
宇宙飛船前后空間可進行收縮和擴張,而飛船本身卻置于一個沒有扭曲的時空泡中,也就是說只有曲速泡外的時空發(fā)生了扭曲,飛船所在的時空是平坦的。根據(jù)伊卡洛斯星際公司首席執(zhí)行官、物理學家、博士后研究員理查德·奧伯塞(Richard Obousy)介紹:“在宇宙空間中,光速是恒定的,一切物體運行速度都要受到光速的限制,但曲速驅(qū)動是一個很酷的想法,通過‘編織’時空而避免了光速限制的定律。”按照這一概念打造的宇宙飛船,將能夠?qū)崿F(xiàn)10倍光速左右的宇宙航行速度,而且不破壞光速限制。
如果能夠?qū)崿F(xiàn),飛船將會是被一個“曲率泡”裹挾著前進,它在本地參考系內(nèi)將沒有任何加速度,也就不會受到廣義相對論的速度制約,而且不會出現(xiàn)時間變慢等相對論效應。
通過玩弄空間曲率,一艘飛船可以繞過愛因斯坦的速度限制。
如今,這項研究工作在許多國家加緊進行,但要實現(xiàn)如此大的跨越并非一日之功,會有一個長期艱苦的過程,會有一批科學家維持奉獻畢生的精力。但非常值得期待。
不管怎樣,人類已經(jīng)腦洞大開了,總有一天,人類會攻克速度這個瓶頸,人類文明發(fā)展將進了一大步,人類探索和開發(fā)宇宙的夢想終會實現(xiàn)。