曲速引擎(什么是曲速引擎？) 什么是曲速引擎？「问人人知识网」

曲速引擎(什么是曲速引擎？)
光在真空中的速度高达299792.458公里/秒，以这样速度只需要眨眼间就可以抵达遥远的月球，这看上去似乎快得很离谱，但假如我们把目光逐渐放远，事情就变得不一样了。

以光的速度，跑到火星至少需要3分多钟，跑到冥王星需要5个多小时，跑出太阳系需要1年（以奥尔特星云为界）百思特网，跑到最近的恒星系需要4年多，跑出银河系至少需要10万年，跑到仙女座星系需要250万年，而仅仅是我们所处的本超星系团，其直径就有1.1亿光年……

【曲速引擎(什么是曲速引擎？)】

在巨大的宇宙空间中，说光速慢得像蜗牛都是很夸张的了，这对于梦想着征服星辰大海的人类而言，无疑是一个巨大的难题。因此，我们迫切地需要一种能够超越光速的科技，哪怕只是理论上行得通的也行，在这种情况下，曲速引擎应运而生。

什么是曲速引擎呢？简单地讲，曲速引擎就是一种利用空间翘曲（space warp）来作为引擎的推进系统，其原理就是将宇宙飞船周围的时空高度扭曲，从而在时空中形成一条高速通道，使宇宙飞船获得超越光速的能力。
曲速引擎的雏形出现于1957年德国物理学家克哈德.海姆提出的“海姆理论”中，该理论试图以一个六维时空的框架来调和量子力学与相对论之间的矛盾，遗憾的是， “海姆理论”提出后并未得到科学界的普遍认可。
然而由“海姆理论”推导出的超光速航行却成功了引起了科幻爱好者的浓厚兴趣，著名的科幻片《星际迷航》中曲速引擎就是受到了此理论的启发，根据片中的描述，拥有曲速引擎的宇宙飞船，可以利用反物质燃料产生的能量改变周围空间的几何结构来达到超光速飞行的目的。

自此之后，曲速引擎受到了众多科幻爱好者的热烈追捧，俨然成为了人类未来星际航行的必备之物，但事实上，在当时曲速引擎只是一种想象中的产物，它并没有严谨的理论支持，这不免有些令人沮丧。
1994年，曲速引擎的爱好者迎来了重大喜讯，墨西哥物理学家阿库别瑞在广义相对论的基础上，提出了一个名为“阿库别瑞度规”的时空数学模型，它可以用一种波动方式来使宇宙飞船前面的空间收缩、后面的空间扩张，从而驱动宇宙飞船持续前进。

根据阿库别瑞的描述，航行中宇宙飞船始终处于一个由扭曲时空形成“曲率泡”里，因为它相对周围空间是处于静止状态，所以在航行时不会出现狭义相对论中的“钟慢尺缩”、“质量增长”等效应，因此宇宙飞船不会受到光速的限制，也就是说，拥有曲速引擎的宇宙飞船可以无限地加速。
需要指出的是， “阿库别瑞度规”（Alcubierre Metric）在理论百思特网上是完全行得通的， 1996年， NASA 还将其纳入“突破性推进物理计划”中进行过深入研究。目前科学家的结论是，只要找到了具有“负能量”的奇异物质，曲速引擎就很可能开发得出来，而这个“负能量”已在“卡西米尔百思特网效应”中初现端倪。
这就意味着，在未来我们人类可能会真的拥有曲速引擎，那么我们不妨来畅想一下，如果掌握了这种技术，人类会怎么样？我们可以厉害到什么程度？
前面已经讲了，由曲速引擎驱动的宇宙飞船可以无限地加速，具体加速到什么状态，这要看扭曲空间的程度，关于这一点，可以参考一下曲速引擎的爱好者为我们提供的数据（如下图所示）。

可以看到，即使是曲速1级也可以轻松地达到光速，曲速9.9999级更是可以达到接近20万倍光速，假如以这种速度在宇宙空间中航行，只需要不到20秒的时间就可以蹿出奥尔特星云，而要抵达遥远的仙女座星系，也仅仅需要10多年的时间。