就目前而言，时间扭曲的曲速引擎宇宙飞船是个不错的起点。

在关于超光速的所有概念中（虫洞、超光速引擎、超光速粒子、远距传物），最有前途的一直是曲速引擎（warp drive）。

有前途，但未必现实。任何超光速旅行的想法都有极大的投机性和奇异性，尤其是考虑到达到光速的1%就够难了，更别提超光速了。

是什么让曲速引擎比其他引擎更有前途呢？是因为我们对曲速引擎的评估、设计和理论研究比其他超光速技术都要深入。就连美国宇航局（NASA）的Eagleworks实验室都对这一概念进行了深入分析，并完成了一张详细的曲速引擎飞船3D效果图。

多位科学家最近发表的论文延续了人们对曲速引擎的痴迷，我们似乎离建造这种飞行器的现实版蓝图越来越近。其中一项最令人兴奋的研究进展发表在《经典与量子引力》（Classical and Quantum Gravity）期刊上，论文名称为“初探真实的曲速引擎”（introduction Physical Warp Drives）。它给出了迄今为止最有可能实现的实用曲速引擎模型，和你想的不太一样。

将“曲速泡”（ warp bubble）引入科学舞台的最初研究由物理学家米格尔·阿尔库维耶雷（Miguel Alcubierre）在20世纪90年代完成。

他的超光速引擎概念遵守相对论定律，同时利用一个关键漏洞来实现超光速：现有定律告诉我们，任何有质量的物体在太空中都无法达到光速，但它并没有给空间本身设定同样的限制。

更具体地说，广义相对论认为，如果不加以无限的能量，物体便无法从光速以下加速到光速以上。

“阿尔库维耶雷引擎”背后的主要原理是空间本身的结构会收缩和膨胀，从而推动飞船前进。飞船前面的空间会收缩并把它向前拉，飞船后面的空间会扩张并把它向前推。这类似于站在传送带上，你本身并没有移动，但还是能到达目的地。

一张插图展示阿尔库维耶雷曲速引擎是如何扭曲空间结构的。阿尔库维耶雷曲速引擎所需能量随曲速泡的形状变化而波动。

这是个简单而优雅的想法。但要让传送带动起来，就需要消耗能量。阿尔库维耶雷曲速引擎需要巨大的能量。不仅如此，需要哪种类型的能量本身就是一个障碍。他的研究依赖于假设的“负能量”，我们不确定它是否存在，即使存在，我们也不知道如何大量收集。正是由于希望特别渺茫，所以许多科学家称阿尔库维耶雷引擎的概念很有野心，但实属异想天开。

而这篇新论文不再依赖这种投机性的能量。

在物理模型中对曲速引擎的描述是它有三个主要区域：内部乘客区，舱壁或“曲速引擎防护罩”，以及外部曲速引擎区。乘客区会经历一个平直的时空和一个扭曲的时间。曲速引擎防护罩将由某种经久耐用的未知材料制成。曲速引擎防护罩外面是曲速引擎的引力场，它最终将被正常时空所取代。

在这种情况下不需要负能量，引力本身就能弯曲时空，导致时间膨胀。实际上，引力场使乘客区内的时间流逝比乘客区外的时间流逝慢得多。几分钟的太空旅行可能就是数千年，但要利用这种强大的效应，需要巨大的重力。

该论文提出将整个星球压缩成把乘客包围在内的一层薄薄的外壳。物理曲速引擎模型的引入将问题从“负能量之类的东西真的存在吗？”变成了“如何将一个星球压缩到宇宙飞船大小？”

此外，时间膨胀效应只会在飞船以恒定速度航行时才会出现，所以仍然需要更传统的推进系统。一枚普通火箭就能作为这种曲速引擎的推进系统。

这种要求极高，但仍比最初的阿尔库维耶雷引擎更有可行性，也更容易理解。当然，像星际探索这样重大的事情，代价总是相当高昂的。

时间扭曲的新曲速引擎及其三大部件

但这种新的物理曲速引擎最出人意料的特点，或许是它并非超光速飞行。它不是真正的超光速技术，而是时间扭曲的泡泡。这艘飞船仍然能使我们探索遥远的星系，只是方式和我们想象的不太一样。建造一台超光速曲速引擎仍然需要负能量。

科幻故事是未来科技的绝妙依据，它在设计、目标和具体研究上赋予我们无穷的灵感。当我们觉得自己受困于现实世界的法则，无法将我们的故事变成现实时，那一刻总是令人伤感的。但要取得进展，就必须面对令人遗憾的事实。前进意味着不惧怕放下过去。

这并不意味着超光速曲速引擎彻底没戏了，而仅仅意味着它们闪向了更加现实的方法。或许有一天我们会对我们的世界有更多了解，直到能凭借所需知识重启超光速宇宙飞船。

就目前而言，时间扭曲的宇宙飞船是个不错的起点。

原文来源：Medium

编译：Sail2008

出处：头条号 @放牛班的秘密花园