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曲速引擎的原理是什么,可以实现吗?人类真的可以超光速旅行吗?

原标题:曲速引擎的原理是什么,可以实现吗?人类真的可以超光速旅行吗?

当你想要来一场长途旅行时,比如从上海到马尔代夫,你订了一个航班,在空中待上几个小时就能到达目的地。让我们把旅行的目光投向宇宙,那就需要更快速度的交通工具了。

太空探险家一直在寻找一种比光速还快的旅行方式,这将使我们能更快地到达宇宙深处。不过,人类目前的技术都有明显的缺陷,但科学家们已经找到了一种新方法,它是如何工作的?又有什么要求?要多久才能实现?

光对地球来说是非常重要的,多亏了太阳和人类发明的其他人造光源,才使得我们这个世界丰富多彩。

光的传播速度多快?在真空中的传播速度是299792458米,这意味着光在1秒内可以传播约30万公里。光的速度是如此之快,以至于你不会注意到光的传播。

另一个涉及到光的测量单位是光年,也就是光在一年内可以传播的距离。这个值大约是9.46万亿公里,这是天文学家和物理学家测量宇宙中巨大距离的一种方法。正如前面提到的,宇宙是巨大的,光从一个地方到另一个地方需要很多年的时间。

举例来说,光从月球传播到我们的眼睛大约需要1.2秒,这意味着月球距离我们大约1光秒。然而,太阳光到达地球需要更长的时间,大约需要8分钟才能到达,这意味着太阳距离我们大约8光分。

距离我们最近的恒星系统比邻星,大约需要4.22光年的时间才能到达地球。

太阳系之外的其他恒星和星系距离地球几光年到几十亿光年不等,其实天文学家在遥远的宇宙中看到的一切,实际上都是历史。当他们研究太空遥远处的物体时,他们看到的物体其实是光在离开时的状态。虽然我们可以利用光做很多有趣的事,但人类一直梦想着成为一个星际物种,所以科学家们试图找到一种以光速旅行的方法。

例如,马斯克想在火星上建立一个定居点。但是,探险家们至少要经历五个月的太空旅行,才能登陆这颗红色星球。然而,光可以在不到4分钟的时间内完成一次长途旅行。

研究人员已经尝试了许多不同的方法来实现高速旅行,但是,这一直存在一个无法解决的问题。因为即使速度能达到光速的1%,这也已经够快了,但这也是非常困难的,问题在于能源。

任何运动的物体都因其运动而具有能量,物理学家称之为动能。为了跑得更快,你需要增加更多动能。所以要增加速度就需要大量的动能,要让一个物体以两倍的速度移动,需要四倍的能量。让一个物体以三倍的速度运行需要九倍的能量,以此类推。例如,一个100斤重的青年,让他达到光速的1%,就要花费200万亿焦耳,这相当于200万人一天使用的能量。

譬如电磁驱动,之前被说成是能让我们快速到达遥远宇宙的技术。

这项发明,甚至已经获得了专利,理论上是设计一个大型密封腔体,在腔体内发射微波,通过微波的反弹来产生推力。因为舱室是封闭的,这也就是说从外部来看,这项技术看起来是在没有任何燃料或任何推力的情况下移动的。

电磁驱动依赖于牛顿第二定律,其中力被定义为动量的变化率,因此以光速传播的电磁波以一定的动量传递给反射器,从而产生微小的力,这种大量累积的微小力,最后使电磁驱动动起来,这听起来很简单,但本质上也改变了我们对物理学的理解。

没有能量流入或者流出,这不禁让我们提出疑问:光波是如何初始化的?它们又是如何移动的,它们的动量来自哪里?

如果没有一个可以解释的推力,就不可能有自发产生的动力,这就是为什么许多科学家不把电磁驱动当真的原因。如果电磁驱动器有效,那么它会颠覆大部分物理学家对宇宙的认识。

但是有一个概念或许看起来更加靠谱,那就是1994年墨西哥科学家提出的曲速引擎的概念,或许给人类的太空旅行带来了希望。但是,曲速引擎不仅需要惊人的能量,还有可怕的暗物质作为辅助成分。

这种暗物质只是理论上的,并不是研究人员在自然界中实际观察到的,更不用说创造了。从那时起,人们就对曲速引擎进行了一些修正,包括2010年由美国宇航局前工程师怀特博士对曲速引擎物理设计的更新。

他的更新将曲速引擎所需的能量减少到一个不那么可怕的数字,但是它仍然不实用,因为这个解决方案仍然需要暗物质。另一组来自瑞士的研究人员,提出了他们自己的概念。

可喜的是,他们的驱动器并不需要任何暗物质。但是,他们的模型不能超过光速,而光速是太空旅行的一道坎。

为了解释他们的概念与那些已经提出的概念有何不同,瑞士研究人员首先展示了曲速引擎的物理结构,因为几乎所有的曲速引擎解决方案或多或少都是基于这种结构。

研究人员直观地展示了曲速引擎的工作原理:即收缩运输设备中央区域前面的空间,膨胀后面的空间。也就是说该模型是使宇宙飞船包裹在一个能量曲率泡里,并以一种波动的方式让其前方的空间收缩、后方的空间膨胀,从而推动曲率泡带着宇宙飞船持续前进,而宇宙飞船则相对于曲率泡中的空间处于静止状态。

如果有足够的能量,就可以以十倍光速来扩展你身后的空间,以十倍光速压缩你前面的空间,实际上就是以十倍光速在旅行,要是以百倍光速来扩展,那就是以百倍光速在旅行。

但是来自瑞士的研究人员说,他们解决方案里,明显的区别是膨胀和收缩并不是推动飞船前进的必要条件,这是一个重大的突破,因为它意味着在几乎所有的曲速引擎解决方案中,扭曲飞船前面和后面空间的暗物质不再需要了。

瑞士团队创造了自己的变体,他们认为这种变体更加可行,因为这是基于传统的物理学。除了暗物质这个关键的差异,瑞士团队还表明,他们的曲速引擎在形状上也与其他大多数的曲速引擎解决方案不同,因为别的曲速引擎的能量曲率泡都是放置在曲速引擎前面的。而在瑞士团队的模型中,能量和曲率被最大地分离,能量被限制在一个小的环面上。

正是由于这些几何上的区别,使得瑞士团队的设计概念,更加可行,当然,曲速驱动到目前为止仍然是理论上的。

然而,它确实使我们看到了一些可以立即行动的步骤,这更加接近我们的现实。

瑞士团队的下一个目标是使用现代裂变反应堆制造一个,能够以1%光速移动的曲速泡。

这似乎看起来比较容易实现,期待未来几年的发展,曲速引擎真的可以变成现实,那时大家可以坐着曲速引擎器去遨游太空了。返回搜狐,查看更多

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