NASA研究可扭曲空間的曲速引擎
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(shù)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(lǐng)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。”在解釋以曲速做星際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。
不過，現(xiàn)在就考慮這種曲速引擎要真正投入實際使用還為時過早，NASA的這支研究隊伍雖然有了概念上的論證步驟，以期了解Alcubierre曲速引擎是否可運轉(zhuǎn)起來，但微小的曲速泡卻與現(xiàn)實中的原型設備幾乎沒有關(guān)系，而且要找到用于環(huán)形結(jié)構(gòu)的“外來物質(zhì)”就是個不可知的問題。所以期待超光速星際旅行的同學可能在有生之年也不會見到這種曲速引擎，唯一可感嘆的是我們的生不逢時。 該文章在 2013/8/24 12:13:55 編輯過 |
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