科学家有可能制造出超过光速的飞船 : 经理人分享
科学家有可能制造出超过光速的飞船
美国太空总署(NASA)机械工程师、物理学家怀特(Harold White)正在研究开发可作星际旅行的宇宙飞船“IXS企业号”。他近日和3D艺术家拉德梅克合作，制作出宇宙飞船的概念图，一旦飞船面世，只需两周便可到达距离太阳4光年远的地方。据报道，怀特研究所根据的是墨西哥物理学家阿库别瑞的理论。根据阿库别瑞引擎(亦称曲速引擎)理论，物体能作出超越光速的移动，同时不违反著名物理学家爱因斯坦相对论。理论上，宇宙飞船装上曲速引擎后，能创造出一种曲速气泡，令空间扭曲，从而作出跨星际旅行。由于移动由曲速气泡带动，身处其中的宇宙飞船实际上并无作出超越光速的移动，故不违反相对论。在怀特和拉德梅克合作制作的概念图中，宇宙飞船位处两个巨型环之中，该两个巨型环则是负责制做出曲速气泡。美国经典科幻电视剧《星空奇遇记》中的宇宙飞船，亦是用上和阿库别瑞引擎理论相类似的曲速引擎。怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只须两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二。南门二距离太阳约4.37光年远。怀特计划先在地球进行实验，以证实阿库别瑞引擎理论。一旦理论被证实后，即着手制造曲速引擎，再试行往月球及火星，最终达至星际旅行的目标。那么，光速能超越吗？答案是能，宇宙的膨胀速度将最终超越光速。解释超光速是如何发生的有点复杂，因此我们还是先从宇宙的最初—大爆炸说起吧。在大约140亿年前，宇宙中的所有物质开始向各个方向飞散，时至今日，大爆炸仍在驱使星系向外运动。科学家之所以知道宇宙在膨胀，原因之一就是多普勒效应。星系在远离地球时，它们发射出的光的波长也在发生变化，这就和救护车从身边驶过时，警笛声调的变化情况相似。拿距我们30亿光年之外的长蛇座星系团为例，通过观察该星系团发射出的光，天文学家已经测出了地球到它的距离。长蛇座星系团的氢原子所发出的光在通过棱镜后，形成了红色、蓝绿、蓝紫和紫色四条谱线。但是当该光到达地球时，整条光谱都向红色，也就是低能量的一端移动了。在光横跨宇宙的过程中，光的波长被拉长了。光行走的路程越长，波长就变得越长。同理，光谱越偏向红色，光行走的路程就越长。波长偏移的大小称之为红移，它能帮助科学家弄清宇宙中恒星的运动。而长蛇座不是唯一一个有红移现象的远距离星系团。由于宇宙正在膨胀，所以所有的天体都在红移。观察长蛇座星系团的红移现象要稍微容易点，因为星系离地球越远，它远离地球的速度也就越快。美国约翰霍普金斯大学的物理学家查尔斯·贝内特认为，宇宙膨胀的速度没有上限。但爱因斯坦的理论“没有什么的速度能比真空中的光速还快”仍是正确的，因为是空间本身在膨胀，而空间什么都不是。物体运动的速度或者信息传递的速度依然无法超越光速。星系们并不是在静止的空间内运动并相互远离对方的，它们就像一块膨大着的面包中包裹的葡萄干，是随着空间一起运动的。有些星系已经离我们十分遥远了，它们的速度快到了从它们星系射出的光线永远到达不了地球的地步。贝内特举例说道：这就像5000米赛跑，你在奔跑的同时跑道也在延伸，如果跑道延伸的速度超过你的速度，那么你就永远到不了终点。随着宇宙继续加速膨胀，这样逃出视界的星系将越来越多，在遥远的未来，可见的宇宙范围内将只剩下银河系自己孤零零的一个。
（下载iPhone或Android应用“经理人分享”，一个只为职业精英人群提供优质知识服务的分享平台。不做单纯的资讯推送，致力于成为你的私人智库。）
作者：佚名
文章相关知识点
评论&&|&& 条评论
畅阅·猜你喜欢重磅！人类打造外星飞船可超时空旅行
六卖神剑 | 发表时间
字体大小：
　　&宇宙，人类最后的边疆。这是星舰企业号的航程。它继续的任务是去探索未知的新世界，找寻新的生命和新的文明，勇敢地航向前人所未至的领域。&当我们被电影《星际迷航》中的经典台词鼓舞得情绪激昂时，心里深刻地明白这只是科幻&&现在绝不可能兼未来一定有可能的技术。
　　不过，美国航天局(NASA)的科学家们，正在努力证明即使在今天，某些理念也并不只存在于科幻题材作品中，可以照进现实&&他们日前揭示了一艘&星际迷航式&的飞船概念图，理论上讲，它能允许利用时空弯曲进行遥远星际旅行。
&星际迷航式&飞船能利用时空弯曲进行遥远星际旅行
　　但对于这趟航程，人们或许还不用急着订票。
　　能飞越太阳系的飞船？
　　因假设&超光速旅行有可能&而闻名的NASA物理学家、先进推进工程师哈罗德&怀特博士，长期致力于研究曲速引擎的概念。在休斯顿，他和团队工程师曾设计一个装置以期来扭曲光子的轨道，改变它在某一特定区域的运行距离，再用极其灵敏的干涉仪来观察这种变化。这类的研究目的，都是为了测试超光速航行的可能性。
&星际飞船&
　　而据英国媒体报道，怀特日前声称，运用物理学家米格尔&阿库别瑞的著名理论，将有可能弯曲时空，瞬间跨越大尺度距离，其本质上将允许飞船到达几乎任何地方，且所耗时间之短，以往只够传统航天器完成一小段旅行。
　　怀特与团队揭示了一艘名为IXS企业号飞船的图示。尽管这只是，也只能是理论拟合概念图，但仍精确地表示出一艘能飞出太阳系的飞船，将会是什么模样。
24小时点击排行
24小时评论排行
热门ufo新闻
本网主要搜集、、等相关科技信息，欢迎ufo迷入住
Copyright @
Inc. All Rights Reserved. 天天探索网 版权所有
冀ICP备号-2
(window.slotbydup=window.slotbydup || []).push({
id: '1021449',
container: s,
size: '1,1',
display: 'inlay-fix'牛逼！曲速引擎飞船2周可走数光年
轻描淡写 | 发表时间
字体大小：
　　据媒体6月12日报道，美国太空总署（NASA）机械工程师、物理学家怀特（Harold White）正在研究开发可作星际旅行的宇宙飞船&IXS企业号&。
　　他近日和3D艺术家拉德梅克合作，制作出宇宙飞船的概念图，一旦飞船面世，只需两周便可到达距离太阳4光年远的地方。
　　据报道，怀特研究所根据的是墨西哥物理学家阿库别瑞的理论。根据阿库别瑞引擎（亦称曲速引擎）理论，物体能作出超越光速的移动，同时不违反着名物理学家爱因斯坦相对论。
　　理论上，宇宙飞船装上曲速引擎后，能创造出一种曲速气泡，令空间扭曲，从而作出跨星际旅行。由于移动由曲速气泡带动，身处其中的宇宙飞船实际上并无作出超越光速的移动，故不违反相对论。
　　在怀特和拉德梅克合作制作的概念图中，宇宙飞船位处两个巨型环之中，该两个巨型环则是负责制做出曲速气泡。美国经典科幻电视剧《星空奇遇记》中的宇宙飞船，亦是用上和阿库别瑞引擎理论相类似的曲速引擎。
　　怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只须两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二。南门二距离太阳约4.37光年远。
　　怀特计划先在地球进行实验，以证实阿库别瑞引擎理论。一旦理论被证实后，即着手制造曲速引擎，再试行往月球及火星，最终达至星际旅行的目标。
24小时点击排行
24小时评论排行
热门ufo新闻
本网主要搜集、、等相关科技信息，欢迎ufo迷入住
Copyright @
Inc. All Rights Reserved. 天天探索网 版权所有
冀ICP备号-2
(window.slotbydup=window.slotbydup || []).push({
id: '1021449',
container: s,
size: '1,1',
display: 'inlay-fix'我的图书馆
维基百科，自由的百科全书
本文介绍的是科幻作品中的一种超光速推进装置。关于理论物理的一种时空模型，详见“”。
曲速引擎（英文：Warp drive）是一种假想的（faster-than-light, FTL）推进系统，经常出现于科幻小说的设定中，尤以在影片《》中最为常见。一架装载着曲速引擎的宇宙飞船，可以以快于的几个数量级的速度航行，同时又回避了的相对论性的问题。与其他科幻作品的超光速技术（比如、中的）不同，曲速引擎并不允许在两点间进行瞬时旅行；曲速引擎技术在宇宙飞船周围创造出了一种正常时空的人工“气泡”。（这与进入独立的区域或维度截然相反，比如出现在、、、中的）所以，以曲速速率航行的宇宙飞船在“正常时空”中仍能继续与物质相互作用。
运用空间翘曲（space warp）作为推进工具已成为一些物理学家（例如）的理论推导主题（参见），然而目前尚未有坚实的技术方法被提出，也不知道阿库别瑞所提的效应理论上要怎么引发。
　　中多个星球都有自己开发出曲速的发展历史；在，曲速是由（Zefram Cochrane）所开发。在电影《》里提到的发明年代是终战后10年的2063年，试飞船为；但在原始电视剧《》里则暗示曲速科技更早些年就已经被使用，虽然证据不明。小说《》（Star Trek: Federation）则提到2061年科克伦发明曲速引擎。　　其他文明，比如或则比地球更早发明曲速引擎，在地球开始接触外星文明的前期（例如：22世纪），这些的曲速科技也远超前于地球所能及，比如最高可达与最高巡航速度。
　　在星际旅行《The Cage》里，曲速被称为“时间翘曲”（time warp）。这集里反应了时间障（time barrier）已被打破，但既然这些对话是对一群船只失事的星际旅行者报告的新消息，则不可能是指光速障的打破。（试映电视剧描绘了一堆事情是与后来电视剧不相符的。）　　曲速航行的速率通常以曲速层级（warp factor）代之。一般认为曲速1级是（c）；更高的层级下，速率呈增加。原始电视剧的数个电视剧曾设定了进取号冒着危险以高曲速层级航行，一度高到曲速14.6级（“”）。然而，任一曲速层级的实际速度从未在屏幕上显明地被陈述，以作为经典纪录。更甚者，各电视剧中航行时间与星际距离在陈述上，从未严格地保持一贯性（甚至是相当松散的）。
　　在了解到一贯性的问题，同时亦为了展开新的故事情节，《》的创造者决定曲速10级应作为最大值。后台的星际旅行术语建议将曲速尺标重新调整，将旧曲速6级变为新曲速5级，而曲速10级为无限大速度而无法达到。制作人指示船只可以任意接近曲速10级，但就是无法到达刚好曲速10级。如此则与等生命体则能以相当快的速度航行，又可以回避限制。举例而言，据估计，旅人将进取号推进到曲速9.999996级的速度。而第四代电视剧《》中的电视剧“”附议了这项设定，其中角色提到曲速10级的速度是不可能达到的，因为那是无限大的速度——但不管如何，随后他们却达到了，伴随了快速地（反向）成的的副作用。（虽然许多影迷、制作人员，甚至是该集的编剧与制作人普遍忽略该集的事件。）　　一般普遍接受：以曲速航行的船舰不会感受到任何形式的；毕竟总体来说，曲速船舰与宇宙间没有资讯交换。若船舰是采用，速度则为（亚光速），会感受到时间展长，因为式驱动的船只仍处在正常。也因为这样，多数船只会将冲量速度限制在大约四分之一光速。
　　而在2013年上映的新星际迷航电影系列，有一段在曲速中进行舰对舰战斗的情节，但官方暂时未有理论支持这段情节的出现。
　　超曲速（transwarp）被多次使用，指的是曲速引擎的高阶形式，常为所使用；但也是一项不成功的开发计划的课题，出现在电影中。如同欲进入曲速而不会用上无限多的能量，是要在星舰的周遭产生曲速场来突破光速障（在我们的宇宙中是个理论上不可能的事件）；相似地，也需要超曲速场来达到非常高的超光速速率（使得船舰能在很短时间内横越银河等级的距离。）实验中的在史戴尔斯（Styles）舰长的领导下，成为联邦对于超曲速技术的实验船舰。虽然在《》的大屏幕上并未解释，一般认为超曲速是传统曲速引擎的快速版本。精进号的首次操作测试会失败，是因为的暗中破坏，因此才能阻止精进号追逐进取号。在电影《》的事件中，精进号（在舰长的领导下）已经改装上标准曲速引擎，因此被认为超曲速测试是以失败告终。
　　在2374年，的船员被派任一项任务，前往研究联邦领域中的稀有压缩现象。原先希望对于这个异常现象的进一步研究，能够引领创造出可用的超曲速引擎。不幸地这项任务被的攻击所打断，然而船舰由、、与成功夺回。（如在《星际旅行：下一代》上下二集电视剧""与《航海家号》最后电视剧"Endgame"）使用了名叫“超曲速导管”（transwarp conduits）的异常现象——一些特别的子空间区域使得超曲速航行可以比传统曲速引擎快到20倍。博格超曲速导管是由编码过的脉冲所启动。当博格船只进入超曲速导管时，会感受到极大的重力场剪应力。为了补偿，博格人设计了船只前方的的结构完整力场（structural integrity field）。人造导管由超曲速中继站（transwarp hub）连接起来。已知有六个中继站存在，但一个在电视剧"Endgame"中被摧毁；而且少将刻意将自身感染神经裂解性病原体（neurolytic pathogen）后再被同化入集合体，整个博格集合体可能也因此遭到毁灭。虽然这点需要进一步的厘清，但既然博格人是彼此连结，很可能每个博格个体都遭受连带的毁灭。
博格超曲速技术类似于所用的。《》中，根据（Gene Roddenberry）与他的电视剧编剧指引，曲速速率（s）与曲速层级（w）的呈倍数关系：。（另有未经证实的说法指出罗登伯里原本是要将曲速层级的数字简单地对应到光速的倍数，例如曲速9级表示9倍光速（c），而一群早期的影迷在一间旅馆围住他，告诉他这种设定是无法运作的。）　　按照这样原则，可以将《初代》中不同曲速层级所对应的速率列表如下：
几倍光速(c)
3.0x105 ／秒
1.0x106 公里／秒
2.4x106 公里／秒
8.0x106 公里／秒
1.9x107 公里／秒
3.7x107 公里／秒
6.5x107 公里／秒
1.0x108 公里／秒
1.5x108 公里／秒
2.2x108 公里／秒
曲速9.25级
2.4x108 公里／秒
2.6x108 公里／秒
曲速9.75级
2.8x108 公里／秒
3.0x108 公里／秒
4.0x108 公里／秒
曲速14.6级
9.3x108 公里／秒
1.0x109 公里／秒
　　然而这样设定仍然无法完整解释整个电视剧所出现的场合，因为如此进取号航行速度变得过慢，和电视系列剧中所提的有时相抵触，例如That Which Survives这集中，进取号以曲速8.4级航行了11.33小时，而横越了990.7（此段文句为的台词）。这样计算出来的速率超过600,000倍光速；即使是曲速15级，这样也还超过两个。对于进取号来说，这也是事实，因为他可以容易地由的一边航行到另一边。
&　　在后起的几部电视剧，奥田以旧制为基础设置了一项公式，但做出了几个重要的改变。For warp 1–9，若w是曲速层级，s是以每秒计量的速率，而c表示，则. 在曲速9级到曲速10级间的，w的快速地增加到。如此，在奥田式尺度中，曲速以方式趋向曲速10级。这段区间并没有精确公式，因为在这一段所摘录到的速率是根据手绘曲线。然而在1995年，科克伦曲速力学进展奖（Cochrane Award for Advancements in Warp Mechanics）颁给了一位胜出者，其所提的曲速公式为：
　　利用数学软件所产生来的曲线竟然和原始手绘曲线极度相符。下方为新式曲速层级（warp factor）和它们以公里每秒为计的大约值，以及几倍光速（c）：
几倍光速(c)
3.0x105 公里／秒
3.0x106 公里／秒
1.2x107 公里／秒
3.0x107 公里／秒
6.4x107 公里／秒
1.2x108 公里／秒
2.0x108 公里／秒
3.1x108 公里／秒
4.5x108 公里／秒
4.9x108 公里／秒
5.7x108 公里／秒
9.2x108 公里／秒
曲速9.9753级
1.8x109 公里／秒
曲速9.99级
2.3x109 公里／秒
曲速9.9999级
6.0x1010 公里／秒
几倍光速(c)
横越太阳系
横越本银河系
2,500,000年
曲速9.9753级
曲速9.99级
曲速9.9999级
后起的电视剧在遵守这些速度规范上做得比原始电视剧好；然而仍离“完美”这词甚远。《》的末后集数（例如"Descent"）和这些规范相抵触，而《》所提到的星际舰队的战略操作（舰队移动）也是以奥田式尺度下不可能达到的速度在运作。《》虽然是以奥田尺度的基础作为前提，但在几回显著的例子，例如"Parallax"或"The 37's"这两集中，提到的曲速速度也和奥田标准相差甚远。&&&&&&& 要对曲速推进系统有更深入的讨论，通常会参考由（Rick Sternbach）和（Michael Okuda）所著的《》（Star Trek: The Next Generation Technical Manual）第五章“曲速推进系统”，其中提到几项主题：&&&&&& 理论与应用，包括了曲速测量、速度，以及限制。&&&&&& -反应组，包括了反应物喷射器、约束节、反应腔，晶体的角色，以及能源传输导管。曲速场荚舱，包括了喷射系统、曲速场线圈，以及曲速推进效应。&&&&&& 储存与输送、曲速推进系统燃料供应、的燃料补给，以及船上反物质生成。&&&&&&& 操作与安全、紧急关闭流程，以及灾变发生流程。然而需注意的，电视剧常常有与《》或《》矛盾的地方。
&&&&&&& 连续体扭曲推进（continuum distortion propulsion）的精髓在于产生包覆船舰的曲速场。利用来自物质／反物质反应产生出的高能等离子体，以其对曲速机舱的子空间线圈充能，可以产生出曲速场。&&&&&&& 能够克服所提的限制，其关键在于场减低了所包覆物体所感的。如果场的影响使重力常数减到零值，这时传统上需遵守的相对论就不发生作用，以此情况下，质量因素已被挪除。船舰可以透过“非对称场”操控获得推进力。这是指子空间场是按照从前向后的架构充能，因而将船舰周遭的空间推动，而产生了连续体扭曲推进（continuum distorsion propulsion）这样的名字。一层曲速场可以达到曲速一级的速度，然而有意思地，这样的速度并非刚好是光速，以这样速度行进的物体，即使是光本身，在光速上下的两种速度态之间交替变换，每个态的停留时间不超过。
&&&&& 达到高曲速层级的关键在于将多层曲速场套叠在一起，并调和曲速场间的率和去耦合率。在高曲速时，耦合与去耦合效应造就了更大的推进力。如同上面曲速尺标图所指的，要达到高曲速层级所要花的能量随着速度极快地增加，使得要达到曲速10级看起来是不可能的——场的耦合与去耦合率会短于，同时能量要求会超过所能负载。&&&&& 既然曲速场是对齐好的，并以从前到后的架构产生，就生出了一项疑问：如果场没有对齐的话会出什么状况？推测上，这会造成船舰结构完整度的灾难性影响——船身一部分会以比其他部分更快的速度航行，然而船身会撕裂开来。
&&&&&& 在星际旅行全部系列中，曲速航行的一项副作用是重力助推（Slingshot effect）。在初代最初几个电视剧中的“”这集内容中，进取号发生意外而首次发现这项效应，成了利用曲速引擎做时光旅行的方法。虽然实际程序的设定故意保留模糊化，但大体上它涉及了以高曲速向恒星航行（设定于第四部电影《》，大概速度超过曲速9.8级），轨迹设定在精确计算的弹射路径。若成功，则旅行至过去或未来都是被允许的。相同的技术随后于电视剧中被故意使用，目的是进行历史研究；其中此技术被命名为“光速脱离级数”（light speed breakaway factor）。而在电影《抢救未来》中又被用上；其中此技术被称为“时间翘曲”（time warp）。这项技术在《星际旅行：下一代》电视剧“Time Squared”中被提及是一种可行的时间旅行方法。
&&&&&&& 在《星际旅行：下一代》第七季电视剧“”中，曲速航行对有不利影响，且在一些区域，频繁使用航线的路径上可能会造成子空间裂缝。因此在此之后的电视剧，超过曲速5级的航行被禁止，然而在影迷社群中有过争论，讨论到这项禁令是只针对受影响区域而设，或者是全区的禁令。如果这是全区的限制，那在之后的电视剧与系列电视剧则被广泛地忽略，也鲜少提及。然而，曾有这么一例，在《星际旅行：下一代》一集中，下令以高于曲速5级的速度航行，而有人提醒他这项禁令。一些影迷臆测已有技术解决方案被发现，并可能用到了的曲速引擎上头。这点由星际旅行官方网站的图文库所证实，其中解释了航海家号设计上可以高于曲速5级的速度航行而不会造成子空间破坏，比如空间裂缝。元首级星舰进取号-E也配有进阶曲速动力引擎，允许相当高的曲速航行而不破坏空间结构。如许多星舰迷所知，许多未来性技术是在中首次被勾画出来，并且后来也被真正的发明，例如折叠式、、通讯徽章、（hypospray）、（机械手臂光子刀），以及目前正在开发中的物品（例如）。于1996年，（NASA）成立了（Breakthrough Propulsion Physics Program, BPP），其中部分经费支援了曲速引擎方面的推测性工作。这项计划在2002年中止。&&&&&&& 还在荒芜的前沿漫步前进，时至今日仍未有允许曲速航行且被主流科学接受的体系被拓展出来。一些物理学家提出一种超光速航行的模型，以的架构来陈述；这种架构在中被用以建立模型。然而，相反于平常的误解，这些模型并非的解。它们也没有给出如何实做曲速泡（warp bubble）的提示。这些模型确实指出速度是无法超过（局域）光速，但原理上却可能可以透过对时空本身做适度的弯曲，来回避光速限制的问题。其中最广为人知的是，具有有趣的特质——其用词上与星旅系列术语一致：“曲速层级”是（或者说更为恰当）翘曲的量度，而不是实际速度。
在网站中的相关摘录
What would things look like at near-warp speeds?
，by Miguel Alcubierre
by Chad Clark, William A. Hiscock, and Shane L. Larson
，by Michael J. Pfenning and L. H. Ford
，by Allen E. Everett and Thomas A. Roman
by Michael John Pfenning and L. H. Ford
，by Chris Van Den Broeck
by Jose Notario,
by Francisco S. N. Lobo and Matt Visser
宇宙飞船“IXS企业号”3D设计图
宇宙飞船“IXS企业号”3D设计图　　【环球科技综合报道】据香港“东网”6月12日报道，美国太空总署(NASA)机械工程师、物理学家怀特(Harold White)正在研究开发可作星际旅行的宇宙飞船“IXS企业号”。他近日和3D艺术家拉德梅克合作，制作出宇宙飞船的概念图，一旦飞船面世，只需两周便可到达距离太阳4光年远的地方。
　　据报道，怀特研究所根据的是墨西哥物理学家阿库别瑞的理论。根据阿库别瑞引擎(亦称曲速引擎)理论，物体能作出超越光速的移动，同时不违反著名物理学家爱因斯坦相对论。理论上，宇宙飞船装上曲速引擎后，能创造出一种曲速气泡，令空间扭曲，从而作出跨星际旅行。由于移动由曲速气泡带动，身处其中的宇宙飞船实际上并无作出超越光速的移动，故不违反相对论。　　在怀特和拉德梅克合作制作的概念图中，宇宙飞船位处两个巨型环之中，该两个巨型环则是负责制做出曲速气泡。美国经典科幻电视剧《星空奇遇记》中的宇宙飞船，亦是用上和阿库别瑞引擎理论相类似的曲速引擎。
　　怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只须两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二。南门二距离太阳约4.37光年远。　　怀特计划先在地球进行实验，以证实阿库别瑞引擎理论。一旦理论被证实后，即着手制造曲速引擎，再试行往月球及火星，最终达至星际旅行的目标。
TA的最新馆藏
喜欢该文的人也喜欢