在「三体」第三部《死神永生》中,云天明通过三个童话向人类传递了大量信息,其中包括了「用曲率驱动实现光速飞船」这一重大线索。正是基于此,人类研发出了第一艘也是最后一艘光速飞船「星环号」。但最终还是然并卵,因为大刘说了「死神永生」!
对于曲率驱动下的光速飞船甚至是超光速飞船,我们绝对不陌生。除了三体中的「星环号」,想必科幻电影《星际迷航》中的「企业号」更加为人所知。在《星际迷航》中,「企业号」通过「曲率引擎」实现了超光速旅行,得以在宇宙中尽情驰骋。
在现实中,1994年墨西哥理论物理学家米给尔·阿库别瑞在他的一篇论文中提出了「波动方式延展空间」。飞船处于一个被称为「曲速泡」的平直时空中,通过改变时空曲率使「曲速泡」前方的空间收缩,后方的空间扩张,形象的说就是让时空产生波动,而「曲速泡」乘着时空波移动。这个理论的独到之处在于飞船在前进过程中并没有在「曲速泡」这个平直时空内移动,因此巧妙地规避了相对论中光速的限制,得以实现光速甚至超光速飞行。
ps:三体中的曲率飞船「星环号」并没达到或超越光速,只是无限接近光速,并且飞行过程中会发生时间膨胀效应。
「...程心现在唯一的希望就是见到云天明,向他倾诉这一切。在她的印象中,二百八十七光年是一段极其漫长的航程,但飞船A.I.告她,在飞船的参照系内,航行时间只有五十二个小时。程心有一种极其不真实的感觉,有时她觉得自己已经死了,正身处另一个世界...」
然而,「阿库别瑞引擎」在数学上行得通,但是在物理意义上却面临着重大的挑战。计算结果中出现了负的能量密度,科学家们认为这需要用到诡异的「奇异物质」。虽然理论上并没有排除「奇异物质」的存在,但人类对此几乎一无所知,因此「阿库别瑞引擎」显得虚无缥缈。
尽管如此,世界上总是不缺乏迎难而上的人,2012年物理学家哈罗德·怀特透露,他的团队正在为NASA研发超光速的曲率引擎,并在2014年时公布了一组超炫酷的设计概念图。为了向《星际迷航》中的「企业号」致敬,这艘飞船被命名为「IXS Enterprise」。以下是这组概念图,图片来源Flickr:
人啊,梦想还是要有的!
评论