這是一張曲速引擎的概念圖，當(dāng)我們還在絞盡腦汁考慮如何飛出太陽(yáng)系的時(shí)候，已經(jīng)有人“另辟蹊徑”，靠著曲速引擎“實(shí)現(xiàn)了”星際旅游。
有了這項(xiàng)技術(shù)，將會(huì)讓你在橫穿星系的時(shí)候，像到隔壁鄰居家吃飯一樣簡(jiǎn)單，來看看，絕對(duì)超乎你的認(rèn)知！
曲速引擎通常被定義為一種可以讓星際飛船達(dá)到或超過光速的引擎。
然而，根據(jù)相對(duì)論的理論，光速是一個(gè)不可逾越的上限，即任何物體都不能以超過光速的速度移動(dòng)。
因此，如果曲速引擎真的存在，那么它就違反了相對(duì)論的基本原理。
在科幻作品中，曲速引擎被解釋為一種通過扭曲時(shí)空的方式來提高飛船的速度的技術(shù)。
這種技術(shù)通常被稱為“曲率驅(qū)動(dòng)”，它利用一種特殊的能量來扭曲周圍的時(shí)空，從而縮短物體移動(dòng)的距離，達(dá)到超光速的目的。
這種能量通常被稱為“負(fù)能量”或“反重力”，它能夠扭曲周圍的時(shí)空，使得星際飛船在時(shí)空里的移動(dòng)距離縮短。
可以將曲速引擎的原理比作一張彈性的橡皮筋，當(dāng)你在橡皮筋上產(chǎn)生一個(gè)扭曲時(shí)，橡皮筋的形狀就會(huì)發(fā)生變化。
而橡皮筋上的兩個(gè)點(diǎn)之間的距離也會(huì)縮短，就像彎曲一張紙一樣。
同樣地，曲速引擎也可以扭曲周圍的時(shí)空，使得星際飛船在時(shí)空中的移動(dòng)距離縮短，從而達(dá)到超光速飛行的效果。
例如，在曲度時(shí)空中，兩點(diǎn)之間的距離可以被縮短，就像彎曲一張紙一樣。
這樣一來，飛船達(dá)到超光速的同時(shí)，同時(shí)也能避免撞上宇宙中的物體。
另外，曲速引擎還可以利用宇宙中的一些天體現(xiàn)象，如蟲洞、黑洞等，來實(shí)現(xiàn)超光速飛行。
比如，利用蟲洞可以將飛船從一個(gè)點(diǎn)直接傳送到另一個(gè)點(diǎn)。
擁有了這項(xiàng)技術(shù)，人類實(shí)現(xiàn)星際旅行不再是夢(mèng)想。
事實(shí)上，曲速引擎中的超光速概念可能和我們想象的有所不同。
在我們的認(rèn)知當(dāng)中，所謂的超光速是指宇宙飛船不斷加速，最終超越光速的上限。
但問題在于，這個(gè)飛船需要無(wú)窮大的能量，人類目前的能源將會(huì)在一瞬間被消耗殆盡。
而曲速引擎中的超光速是指利用更短的時(shí)間，飛行出了更長(zhǎng)的距離，根據(jù)距離和時(shí)間的比例計(jì)算，就可以稱為超光速。
舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，假如一艘光速宇宙飛船正常行駛100光年的距離需要100年。
而在曲速引擎當(dāng)中，經(jīng)過空間折疊之后，同樣是光速行駛的飛船，可能只需要50年甚至更短的時(shí)間。
從整體的路程來看和時(shí)間來看，飛船一年走了2光年甚至更遠(yuǎn)的距離，它確實(shí)是超光速了。
一方面，曲速引擎飛行的飛船“作弊”，減少了需要航行的路程，另一方面，在時(shí)間膨脹效應(yīng)的作用下，時(shí)間的流逝速度也相對(duì)變慢。
時(shí)間膨脹效應(yīng)是愛因斯坦的相對(duì)論提出的重要概念，指的是當(dāng)物體以接近光速的速度移動(dòng)時(shí)，時(shí)間會(huì)伸縮、流逝得更慢。
在相對(duì)論中，光速是不變的基本物理常數(shù)。
假設(shè)一個(gè)人站在地球上，另一個(gè)人在航天飛機(jī)上以超光速飛行，那么對(duì)于地球上的觀察者來說，航天飛機(jī)上的人的時(shí)間流逝得更慢，相當(dāng)于時(shí)間變慢。
這個(gè)現(xiàn)象的原理在于，當(dāng)物體接近光速移動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量也會(huì)變得更重。
根據(jù)相對(duì)論的理論，質(zhì)量越大的物體，越難以加速到更高的速度。
這也就是說，當(dāng)航天飛機(jī)以超光速飛行時(shí)，航天飛機(jī)上的人所處的時(shí)空是扭曲的，相對(duì)于地球上的觀察者，航天飛機(jī)上的時(shí)間流逝得更慢。
更慢的時(shí)間流逝使得人類即使只有100年的壽命，也擁有探索偌大宇宙的可能。
這也是為什么說，如果曲速引擎為真，那么人類就可以實(shí)現(xiàn)星際旅行的原因。
那么，我們能否在未來研究出這種技術(shù)呢？
從理論上來講，想要實(shí)現(xiàn)曲速引擎技術(shù)，需要很多技術(shù)前提做支撐。
比如，負(fù)能量技術(shù)，曲速引擎本身就需要巨大的能量支撐，其中粒子加速器技術(shù)、反物質(zhì)技術(shù)、離子引擎技術(shù)等是負(fù)能量技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。
因此，科學(xué)家需要在這些技術(shù)方面進(jìn)行深入研究，提高曲速引擎的能量轉(zhuǎn)化效率和能源密度。
但這也有一個(gè)很大的問題，1994年物理學(xué)家米蓋爾?阿爾庫(kù)比雷就曾想驗(yàn)證這項(xiàng)技術(shù)。
經(jīng)過嚴(yán)密的推算和研究發(fā)現(xiàn)，想要維持曲速引擎的時(shí)空彎曲所需的能量超過了目前宇宙的總能量。
這是什么意思呢？簡(jiǎn)單來說，就算把千億個(gè)太陽(yáng)的能量全部利用起來，也無(wú)法達(dá)到時(shí)空彎曲的效果。
這個(gè)時(shí)候就需要反物質(zhì)技術(shù)，但問題是我們的宇宙中似乎沒有負(fù)能量。
這就陷入到了一個(gè)死循環(huán)，想要完成曲速引擎技術(shù)，就必須要負(fù)能量，想要負(fù)能量就必須超脫目前的宇宙，想要超脫目前的宇宙就需要曲速引擎技術(shù)。
當(dāng)然，未來的事情誰(shuí)也不好說，目前人類對(duì)宇宙的未知都只不過是冰山一角，萬(wàn)一在未來找到了負(fù)能量的替代能源了呢？
所以，這方面我們不能說得太過絕對(duì)。
同樣的，曲速引擎技術(shù)還需要超高速的計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，這種計(jì)算機(jī)必須承擔(dān)更加復(fù)雜的嚴(yán)密的算法，至少普通的量子計(jì)算機(jī)很難做到。
對(duì)于彎曲時(shí)空飛行的飛船材料選取，也是需要考慮的問題。
在理論上，經(jīng)過彎曲的時(shí)空含有大量的輻射，比核輻射還可怕，同時(shí)當(dāng)中不免會(huì)產(chǎn)生高溫高壓等環(huán)境，這對(duì)于飛船的材料和建造技術(shù)來說都是不小的挑戰(zhàn)。
曲速引擎飛行需要對(duì)物理環(huán)境有更深入地了解和掌控能力。
因此需要空間力學(xué)技術(shù)的支撐，例如在上天空間站中實(shí)行微重力環(huán)境下的工程、控制、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)等，加強(qiáng)空間技術(shù)在物理學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)等領(lǐng)域方面的應(yīng)用研究。
總之，曲速引擎技術(shù)紛繁復(fù)雜，想要實(shí)現(xiàn)并非難事，至少不斷有科學(xué)家在努力。
2014年，美國(guó)宇航局機(jī)械工程師懷特就設(shè)計(jì)出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)星際穿越的宇宙飛船。
當(dāng)然，這僅僅是概念圖，想要實(shí)現(xiàn)目前肯定是做不到的。
但是這卻給予了人類走出太陽(yáng)系或者是銀河系的希望，因?yàn)樵诟拍町?dāng)中，一旦飛船研發(fā)成功，僅僅2個(gè)周的時(shí)間，就能走出奧爾特云來到4億光年之外的半人馬座α星。
2015年，美國(guó)宇航局就曲速引擎的概念進(jìn)行了研究工作，并對(duì)相關(guān)動(dòng)力開展了測(cè)試。
只可惜未能有一個(gè)很好的結(jié)果，因?yàn)樵谶^程當(dāng)中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，他們所推理出的動(dòng)力裝置系統(tǒng)違反了動(dòng)量守恒原則以及諸多/p>
人類對(duì)于太空探索還有很長(zhǎng)的路要走，沒關(guān)系，至少我們?cè)诼飞稀?/p>
參考資料
[1]、艾星雨《物理改變世界》
[2]、知網(wǎng)《曲速引擎的負(fù)能量問題及相關(guān)研究》
[3]、知網(wǎng)《星際迷航:超越星辰》:曲速引擎的傳說與現(xiàn)實(shí)
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