在咱们的耄耋之年，有莫得办法突破光速的截止，让星际旅行变得像科幻电影那样方便？谜底是有的，那就吵嘴速引擎。曲速引擎是一种表面上的超光速飞翔安设，它的神奇之处在于：并不是的确让飞船卓著光速，而是通过更动周围空间的几何结构，让指标地“主动”围聚飞船！这么一来，飞船不错在不违背爱因斯坦相对论的情况下，竣事访佛超光速的星际飞行。固然当今曲速引擎仍停留在表面阶段，但它一经成为科幻作品中最诱导东谈主的元素之一。那么，这项期间的确有可能竣事吗？本期内容将从科学的角度来聊聊这个话题。
曲速引擎的雏形最早不错追想到1957年，其时德国物理学家克哈德·海姆提倡了一种名为海姆表面的物理框架。海姆的表面试图在一个六维时空的框架下，消灭量子力学与相对论之间的矛盾，进而评释天地的基本结构。尽管这一表面在主流物理学界并未得回日常认同，它却在科幻界引起了高大反响。好多科幻作者和嗜好者受到海姆表面的启发，运转构想超光速飞行的可能性。极度是科幻电影中，好多天地飞船的鼓励神色齐模仿了海姆的念念想，最终催生了曲速引擎这一主见。
曲速引擎在科幻电影中最著明的例子莫过于《星际旅行》系列，在这部经典的科幻作品中，企业号天地飞船的曲速引擎通过反物资燃料与物资消除反馈提供高大能量，这种能量用于报复周围空间，使其能够在星河系内解放穿梭。字据剧中的态状，企业号的最高速率可达到曲速9.9级，这意味着它能够以光速9000倍的速率飞行——也就是说，光需要9000年才气到达的场地，企业号只需一年便能抵达，《星际旅行》的火爆，使曲速引擎这一主见真切东谈主心，以致影响了一代科学家与工程师，让他们运曲折念考：曲速引擎的确只存在于科幻吗？照旧说，咱们有可能让它成为推行？
1994年，墨西哥物理学家米格尔·阿库别瑞提倡了一个愈加严谨的数学模子，被称为阿库别瑞度规。阿库别瑞的表面基于爱因斯坦的广义相对论，态状了一种通过操控时空几何结构来竣事超光速旅行的法子。他设计了一种“曲速泡”的物理机制，使天地飞船能够在不违背物理定律的前提下，在天地中以超光速的神色飞行。阿库别瑞提倡的曲速引擎并不是让飞船平直卓著光速，而是通过污蔑其周围的空间结构来竣事“曲速飞行”：这种样式访佛于一条“天地波浪”：飞船本人莫得平直通顺，而是被空间本人推动前行，访佛于冲浪者跟着波浪前进的神色。更进击的是，由于飞船经久处于静止的曲速泡内，它不会资历狭义相对论中的时刻彭胀效应。换句话说，宇航员不会因为超光速旅行而感受到时刻变慢，也不会因速渡过快而导致质地无穷增大。有东谈主可能会问：要吵嘴速引擎的确能让飞船以超光速飞行，那为什么它不违背爱因斯坦的相对论呢？
谜底就在于，飞船本人并莫得的确突破光速，而是空间本人在转移！这种神色访佛于在机场的自动扶梯上行走：乘客固然我方走得并不快，但自动扶梯正在高速转移。乘客联系于扶梯是静止的，但联系于大地却在快速前进。因此，从外部来看，飞船似乎冲破了光速截止，但内容上，它仅仅欺骗时空的报复，AG百家乐感觉被追杀竣事了更快的星际旅行。曲速引擎听起来相等神奇，但要将它从幻想变为推行，却濒临真贵重挑战。其中最为毒手的可贵等于“负能量密度”。负能量密度是一种特地的能量景象，它的能量比真空的能量还要低。换句话说，负能量密度意味着某个区域的能量值比“空无一物”的真空还要低，这险些听起来像是“负质地”或“反引力”的主见。
在曲速引擎的设计中，负能量密度至关进击，因为它不错创造出一种反重力效应，报复时空结构，从而酿成曲速泡。但是，负能量密度的问题在于：它极其荒凉，且极难制造和保管。当今，科学家们已知的独一能够产生负能量密度的物理兴盛，是卡西米尔效应。卡西米尔效应是由荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔在1948年提倡并实验考证的，它态状了一种在两个极其接近的平行金属板之间产生的幽微诱导力。这个效应的旨趣如下：在量子力学中，所谓“真空”并非的确的“空无一物”，而是充满了握住走漏和消除的虚粒子对。当两块金属板靠得有余近时，它们之间的空间会截止某些波长的虚粒子，而外部空间的虚粒子则不受截止。成果就是板外的能量密度比板内的能量密度高，这导致金属板之间产生一种高明的诱导力。由于金属板之间的能量密度低于外部真空，因此这个区域不错被以为具有“负能量密度”。这听起来很神奇，以致像是“从无到有”地创造能量，但问题是：卡西米尔效应产生的负能量密度极其幽微，远远不及以驱动曲速引擎。
字据阿库别瑞的原始操办，要让一艘天地飞船以光速的10倍飞行。所需的负能量密度极度于把整颗木星的质地全齐曲折为能量！这么的能量需求远远超出了东谈主类当今的期间才略，即便改日有突破，也仍然是一个极具挑战性的可贵。尽管负能量密度的问题相当毒手，但科学家们并莫得打消探索。事实上，跟着时刻的推移，越来越多的议论者运转精致对待曲速引擎的可能性。1996年，NASA慎重启动了“突破性鼓励物理操办”，其中一个中枢议论目的就是阿库别瑞度规。固然该操办在2002年就被取消，但它极大地推动了曲速引擎的科学议论，让越来越多的物理学家运转斟酌它的可行性。2010年，好意思国物理学家哈罗德·怀特提倡了一种纠正版的阿库别瑞度规，其后被称为怀特度规。怀特通过操办发现：通过诊治曲速泡的体式，不错大幅缩小负能量密度的需求。
他的优化模子标明，负能量需求不错从木星的质地缩小到太阳帆的质地级别，这使得曲速引擎的竣事变得略微更接近推行。此外，怀特在NASA**约翰逊航天中心竖立了一个实验室ag百家乐交流平台，挑升进行曲速引擎的实验和测试。他的团队试图通过小限制的物理实验，寻找幽微的空间污蔑迹象，以考证阿库别瑞度规的可行性。固然当今还莫得可信的实验数据标明空间污蔑的确可行，但这些议论一经让曲速引擎从纯正的科幻主见，迈向了科学探索的谈路。固然咱们仍然处于表面探索阶段，但科学的发展一样充满未知与突破，大致改日某一天，咱们的确能够掌捏报复时空的期间，对此，你们怎样以为呢！接待人人奋勇商量，我是探索天地，咱们下期相逢。