在這個(gè)宇宙中,物理法則無(wú)處不在,它們約束著這個(gè)宇宙,按照一定的規(guī)則來(lái)運(yùn)行。
其中一個(gè)法則,是對(duì)速度的約束,那就是光速。光在真空中的速度大約是30萬(wàn)公里每秒,這是宇宙中最快的速度。愛(ài)因斯坦告訴我們:宇宙中沒(méi)有什么可以加速到光速。
可是,人類(lèi)就是這樣,從來(lái)都不信邪,才會(huì)有各種各樣科學(xué)的突破。盡管從理論上來(lái)說(shuō),人們都理解光速的無(wú)法超越?墒,依然有人孜孜不倦,想要打破這個(gè)“規(guī)則”。

1994年,墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫(kù)貝利提出了一種方案,或?qū)⒔鉀Q光速限制的問(wèn)題,那就是曲率驅(qū)動(dòng)引擎,又叫曲率引擎。
所謂的空間,是三維立體的,有長(zhǎng)、寬、高三個(gè)維度,看起來(lái)是均勻分布的——這個(gè)看起來(lái)是沒(méi)錯(cuò)的,如果空間不均勻,豈不是我們走到某個(gè)地方,就會(huì)被拉長(zhǎng)或者壓扁?
科學(xué)家卻告訴我們:空間確實(shí)不永遠(yuǎn)是均勻的,它有的時(shí)候是彎曲的。三維時(shí)空的彎曲也許難以理解,但是我們可以將三維空間降維到二維平面來(lái)理解。如果有一張平鋪的網(wǎng),它就是二維的空間。如果你用力按住某一部位,它就會(huì)凹陷下去。凹陷的多少,被稱(chēng)作它的曲率,這取決于你用多大的力來(lái)按它。
或者形象地來(lái)比喻,假如你駕著一只小船在河上滑行,結(jié)果突然小河到了盡頭,前面是一個(gè)巨大的瀑布。然后你和你的小船在瀑布處墜落,下落的速度將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)滑行的速度。
同樣的,在宇宙中,如果找到三維時(shí)空的“瀑布”,或者說(shuō)它的“凹陷”處,借助時(shí)空的彎曲,就可以實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)行。
而宇宙中,空間的分布非常詭異,每一處都不算是絕對(duì)“平整”的。因此,為了能夠?qū)崿F(xiàn)更好的加速,還需要把后方的空間“拉成”平整的。
那么,這個(gè)方法為何被認(rèn)為是突破光速的解決方案呢?

科學(xué)家指出:和以往其他的加速原理不同,本質(zhì)上來(lái)說(shuō),曲率驅(qū)動(dòng)引擎的能量并非是用于加速航天器本身,而是制造一個(gè)可以加速的環(huán)境。還是以小河劃船的例子來(lái)說(shuō)明:一個(gè)人劃船的速度,可能只有10公里的時(shí)速,不論他吃了多少飯,哪怕打了興奮劑,也不會(huì)超過(guò)15公里。而如果滑到瀑布邊緣開(kāi)始下落,按照牛頓定律簡(jiǎn)單計(jì)算,只需要半秒的時(shí)間,就超過(guò)這個(gè)速度了。
因此,曲率驅(qū)動(dòng)引擎并非是簡(jiǎn)單地給航天器加速,所以原理不同。而在曲率驅(qū)動(dòng)引擎所在的空間內(nèi),它并沒(méi)有超過(guò)光速,只是隨著空間的扭曲而變化,就和宇宙邊緣的膨脹速度可以超過(guò)光速一樣的原理。而且,這樣一來(lái),航天器飛行所需要的能量,也可以大大減少。
比如我們想去火星,可以在地球和火星之間將空間扭曲,然后航天器通過(guò)“墜落”的方式,“掉”到火星,就非?炝。
2012年9月14日于美國(guó)宇航局約翰遜空間飛行中心舉辦的星際飛船100周年研討會(huì)上,該局科學(xué)家哈羅德·懷特對(duì)曲率驅(qū)動(dòng)引擎做了預(yù)測(cè),指出這種航天器應(yīng)該是一個(gè)環(huán)狀的結(jié)構(gòu),類(lèi)似于甜甜圈的外形。

對(duì)于曲率驅(qū)動(dòng)引擎,劉慈欣在《三體》中也有描述?雌饋(lái),它或許真的是人類(lèi)星際航行的一個(gè)解決方案。目前,也有一些科學(xué)家在做相關(guān)的研究,約翰遜空間飛行中心也正在實(shí)驗(yàn)室研究曲率場(chǎng)干涉儀。
或許在不遠(yuǎn)的將來(lái),曲率驅(qū)動(dòng)引擎就可以實(shí)現(xiàn)。那么,人類(lèi)突破太陽(yáng)系的夢(mèng)想,也將終于成真。
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