时空 我们能比光速还快的速度旅行吗?

时空 我们能比光速还快的速度旅行吗?
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图/pixabay.com
距离地球最近的恒星是比邻星,到地球是4.25光年,或者40万亿千米。目前太空中真实存在的最快航天器名为“帕克太阳探测器”,它的最高时速可达724205千米/小时,从美国洛杉矶到纽约只需20秒,但要到达上面提到的比邻星却需要约6633年。人类如果想要实现惬意的太空旅行,就需要移动得比光速还快。
不过爱因斯坦的相对论指出,没有任何东西可以比光速更快传播。科幻电影《星际迷航》中曾提到一种名为“曲率驱动(warp drive)”的技术,近期数学界有2篇论文试图论证这个方法的可行性。
首先需要说明的是,这个方法的关键是通过压缩太空飞船前方的时空,从而以相同的速度行进更远的距离。举个例子,飞船以1m/s的速度通过一段10m的路程需要10秒,但如果能把10米的空间压缩成1米,那么飞船通过它只需要1秒。
按照之前的理论表明,这种曲率驱动需要一种名为“负能量”的东西,为了产生它,曲率驱动器需要使用大量的质量,在粒子和反粒子之间产生不平衡,从而形成“时空气泡”。以往的计算结果显示,要产生一个100米的时空气泡,这个质量至少应该等同于太阳的质量,对于地球上的人类而言完全是一个不可能实现的任务。
而最新的两篇数学论文提供了更接近现实的解决方案,一个思路是通过修改气泡中的时空,减少对负能量的需要,但这样并不会产生快于光速的翘曲驱动器;另一个思路是用几何方法求解广义相对论,这种方法不需要负能量,且时空泡的运动速度会快于光速。
时空|我们能比光速还快的速度旅行吗?】尽管这些新数学模型确实令人兴奋,但只有被物理学家的实验证明后,它们才有机会变为现实。无论如何,这些研究成果还是非常值得期待,或许在不久未来,人类就可以实现星际旅行的梦想。

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