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[科技] 新的曲速引擎設計理論,靠更實際方法壓縮時空達到超光速旅行

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發表於 2021-3-13 18:31

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如果人類想在有生之年內抵達距離最近的恆星系統,就必須找到一種比光速快的推進方式。雖然理論上認為超光速曲速引擎有機會實現,但難度在於它們涉及未解的奇異物理學。最近,天體物理學家 Erik Lentz 描述了一種新的理論,無須奇異物質參與,靠著正能量密度能源就能讓「超光速」引擎在常規物理學框架下進行時空旅行。


在愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論架構下,於恰當時空幾何或空間中以特定方式移動,理論上應可容許進行朝向過去或未來的時間旅行,想像一下拿著一張紙,從紙的一端沿著平面走到另一端需要一定時間,但若將紙對折起來,則幾乎一個瞬間就抵達另一端目的地。

有了理論支持,科學家便嘗試提出超光速(Faster-than-light,FTL)推進系統,比如物理學家 Miguel Alcubierre 在 1994 年提出阿庫別瑞引擎(Alcubierre drive),這是一種曲速引擎(Warp drive),原理為利用引擎壓縮飛船前方的時空並讓後方時空擴張,而飛船在稱為「曲速泡」的區間內乘著波動前進,氣泡內是時空的「平坦」區域,飛船在其中舒適前行,乘員甚至不會感覺到自己在移動,或者說,曲速泡內部時間流逝與外部時間相同,不會因此出現雙胞胎悖論。使用這種方法前往離我們最近的恆星系統南門二(Alpha Centauri)將花不到 10 年光陰(若以目前的化學火箭推進系統抵達那邊需要 5 萬年以上時間)。然而,這種操作涉及產生大量負能量(negative energy)密度的假想粒子與物質狀態,以現有科技來說太過不切實際,光是目前技術都無法讓一物相對於另一物的時間超越或延遲幾毫秒。



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