曲速引擎

超光速旅行的各种设想中,曲速引擎(Warp drive)广为人知

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维基百科:曲速引擎(Warp drive)是一种理论上的超光速(faster-than-light, FTL)飞船推进系统,常出现于科幻剧集《星际迷航》(Star Trek)、阿西莫夫的作品中。虽然这个概念来自比Star Trek更早的科幻小说,科学家却认真研究过其可能性。物理学家Miguel Alcubierre提出了一种理论上的解决方案,被称为阿库别瑞引擎或阿库别瑞度规(Alcubierre metric)。

在Alcubierre的论文“曲速引擎:广义相对论中的超高速旅行”中,描述了如何在广义相对论的框架内且不引入虫洞的情况下,以修改时空的方式允许飞船进行超光速航行。方法是在弯曲空间的“气泡”中运输一定数量的平面空间,由其后的时空局部扩展以及其前方的时空收缩而向前驱动,则飞船的运动可能会比受干扰区域外的观察者看到的光速快,而在气泡内的飞船并没有超光速运动,它只是被空间带着行进。

但是需要异常物质(exotic matter)(负能量?)才能扭曲时空。科学家一度认为需要行星级别的能量才能做到。不过后续研究一直在进行,例如这个对阿库别瑞引擎模型的修正。NASA也在研究曲速引擎技术(论文:曲速场力学101)。这篇论文基于共形引力而不是标准广义相对论,对经典阿库别瑞度规进行了分析,认为在共形引力的情况下,阿库别瑞度规不违反弱能量条件,特别是最终的曲速引擎不需要使用异常物质。这个解决方案优化阿库别瑞度规,将负能量需求降低两个数量级。

此外我还发现了两个致力于超高速星际旅行的网站:tauzero.aerolimitlessspace.org


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