物理学家 曲速:物理学家或可实现超光速星际旅行,这会是真的吗?( 二 )


要想制造负能量,一个曲率驱动引擎可能需要使用巨大的质量来破坏粒子和反粒子间的平衡。举例来说,如果一个电子和一个正电子同时出现在曲率驱动引擎旁,其中一个粒子会被质量捕获最终导致平衡被破坏。这种不平衡会导致负能量密度。Alcubierre的曲率驱动就会利用这种负能量来生成时空泡。
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但是曲率驱动引擎要想产生足够的负能量,必须消耗大量的物质。Alcubierre估计曲率驱动引擎要想产生一个100米直径的时空泡,大约需要整个可见宇宙的质量。
1999年,物理学家ChrisVan DenBroeck表示,扩张时空泡内部容量的同时保持其表面积不变可以极大地降低所需能量,大约仅需太阳的质量。这是一个巨大的进步,但距实际操作仍很遥远。
科幻的未来?
最近的两篇论文——一篇由AlexeyBobrick and Gianni Martire撰写,另外一篇由ErikLentz撰写——似乎提供了将曲率驱动现实化的某些方法。
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Bobrickand Martire 意识到通过以某种方式改变气泡中的时空,他们可以去除使用负能量的需要。不过这种方法无法超越光速。
Lentz也独自提出了一种不需要负能量的解决方法。他使用了一种不同的几何方法来解决广义相对论方程,通过这样做,他发现曲率驱动是可以不需要使用负能量的。Lentz的解决方法可以允许时空泡超光速运行。
必须指出的是,这些令人激动的进展还只是些数学模型。作为一个物理学家,得到实验证实前,我是不完全相信模型的。但是,曲率驱动技术正一步步走进人们的视野。作为一个科幻迷,我欢迎所有这些具有创新性的想法。借用一句皮尔德船长的话:
凡事只有在它们成为可能前才是不可能的。
MarioBorunda,俄克拉荷马州立大学物理系副教授
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本文概要:如果人类想要实现星际航行,就必须超越光速。最新研究暗示建造曲率驱动引擎以打破光速限制是可行的。
BY:EarthSkyVoices
FY:Astronomicalvolunteer team
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