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光速相對參照物速度都不變

生活 更新时间:2024-12-02 10:24:42

光速相對參照物速度都不變(曲率航行真的比光速快為什麼不違背相對論光速限制原則)1

曲率飛行就是采用曲速引擎為動力的飛行,嚴格意義上來說這種移動不能叫做飛行,而是時空跳躍。總體上來說,時空通訊對曲速引擎的前進持樂觀态度。

從理論上來說,隻要有足夠大的能量,就能扭曲時空,對時空産生折疊效應。

就像一張紙,如果從這頭到那頭,一隻螞蟻要爬很久,但如果把它折疊起來,根據折疊的皺褶多少,就能夠一步或者幾部跨越。

這個有點像我們古代描述的一種功夫叫縮地功,可以把大地壓縮,距離縮短,于時此人就能日行千裡。

而曲速引擎是壓縮時空,把時空折疊起來,這與所謂的縮地功道理相同但效果天壤之别。

光速相對參照物速度都不變(曲率航行真的比光速快為什麼不違背相對論光速限制原則)2

這是廣義相對論時空彎曲理論的延伸,這個科幻中的設想正在逐漸地進入到科學家們的實際研究。

在科幻電影星際迷航中,使用的就是這項技術,裡面對曲速航行具體操作細節介紹的不多,但最終把曲速層級定為最大值曲速10級。曲速1級為真空光速(c),随着層級增加曲速呈指數增加,但10級為速度無限大,無法達到,隻能無限接近。

在現實中,最早提出這個概念的是上世紀五十年代的德國物理學家海姆,它指出曲速航行就是利用時空扭曲和時空跳躍實現超光速飛行,并提出了一些設想。

但一直到他辭世,他的理論并沒有引起重視,因為大家都認為憑着人類掌控的物質條件,不可能制造出那麼大的引力場。

一直到2005年,德國物理學家豪澤與同事德勒舍爾共同撰寫了一片以海姆理論為基礎的論文,探究“超時空發動機”制造的可能性,沒想到此舉僅得到了美國航天學會的青睐,授予他們為2005年度“核能和未來航空”項目大獎。由此,這項看起來很科幻的理論重新得到了科學界的重視。

光速相對參照物速度都不變(曲率航行真的比光速快為什麼不違背相對論光速限制原則)3

一些科學家開始了行動。

美國能源部聖迪亞國家實驗室太空動力研究員羅格·雷納德正在籌劃着做一場實驗,他準備用一部X光發生器,提供實驗所需要的磁場。

2014年6月,美國太空總署(NASA)機械工程師、物理學家懷特正在研究開發可作星際旅行的宇宙飛船“IXS企業号”。他近日和3D藝術家拉德梅克合作,制作出宇宙飛船的概念圖,宣稱一旦飛船面世,隻需兩周便可到達距離太陽4光年遠的地方。

2015年5月,美國NASA的科學家們開展了對曲速引擎的研究工作,工作室位于NASA約翰航天中心Eagleworks實驗室,首席科學家為Harold White博士,他們已經研究出一套被稱為EM drive的動力裝置,這種裝置已經獲得了某種推力,這種推理似乎違反了動量守恒定律,一些難題還在研究中。

光速相對參照物速度都不變(曲率航行真的比光速快為什麼不違背相對論光速限制原則)4

一些科學家認為,曲速引擎需要巨大的引力場,制造這種場所需能源非常巨大,目前人類無法實現。但另一些科學家卻反駁了這種觀點,認為制造一個小的曲率泡,隻要很少的能量就能達到曲率跳躍的要求。

這項工作還僅僅是個起步,但的确是一個十分誘人的前景。

光速時我們這個時空的限制,常規飛行無法突破這個限制,使星際航行變得難以實現。

曲速引擎的設想為人類打開了另一扇窗戶。

采用曲速引擎實現時空跳躍,能夠突破光速限制,甚至獲得若幹倍光速的穿梭,但由于其不是采用常規速度飛翔,并不違背光速限制原則,而且也不會産生時間膨脹效應。

這樣就不會産生祖孫佯謬的悖論,人們可以在正常的時光流逝中實現星際的跨越。

這是一個多麼美妙的前景啊,雖然目前這項研究還處于半幻想半真實的狀态,但這項理論已經得到了重量級科學機構的實際進入,這些科學家可不是吃素的,他們正在使這項原本不可能的事情一步步走向可能,超光速跨越或許已經不再是夢想。

所以時空通訊有理由相信,曲速引擎極有可能會成為人類達到二型恒星際文明時,走向星際空間的最重要工具。

奇思妙想,歡迎點評。

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