任何痴迷《星球大战》长大的人,都会记得第一次目睹汉·索罗和楚巴卡驾驶千年隼号跃入超空间时的震撼。在这部电影中,超空间引擎让飞船能以超光速穿越星系,几分钟内抵达遥远星球。今年5月4日"星球大战日"来临之际,专家指出这种未来科技并非完全天方夜谭。
科学家认为,现实版的"曲速引擎"或许能像《星战》中那样实现星系跃迁。与依靠燃料推进的传统引擎不同,曲速引擎通过扭曲时空结构,将目的地"拉近"。波茨坦大学引力物理专家蒂姆·迪特里希教授解释道:"曲速引擎的吸引力在于它几乎能瞬间连接两个点,理论上可以实现银河系旅行,就像科幻作品中那样。"
但这种技术远比电影里的超空间驱动复杂危险。爱因斯坦的相对论揭示,质量会像重物压橡胶垫般弯曲时空。物理学家米格尔·阿尔库别雷发现,这种时空特性可用于创造革命性引擎。伦敦玛丽女王大学宇宙学家凯蒂·克劳夫博士解释:"曲速引擎通过压缩前方时空、扩展后方时空实现位移,飞船无需加速就能移动。"
就像千年隼号的超空间跳跃,曲速引擎会制造包裹飞船的"时空气泡"。飞船位于气泡中心的平坦时空区,随气泡移动。克劳夫指出:"虽然听起来像科幻,但时空可弯曲的理论基础是爱因斯坦的广义相对论。"
突破光速限制的关键在于利用时空膨胀不受限的特性。美国宇航局工程师哈罗德·怀特博士设想,飞船先用传统引擎升空,校准目标后启动曲速引擎。接近目的地时关闭曲速引擎,完成最后航程。理论上,这种技术能让地球观测者看到飞船数周内抵达4.3光年外的比邻星。
关于曲速旅行体验,克劳夫表示乘客会看到前方星光蓝移、后方红移的奇异景象,物体形状也会扭曲变形。有趣的是,《星际迷航》对曲速飞行的视觉呈现更接近理论预测。莱斯特大学物理系研究显示,乘客实际看到的可能是由宇宙微波背景辐射转换而来的发光圆盘。
但实现曲速飞行面临重大挑战:需要相当于数个太阳能量的"奇异物质"。这种负能量物质虽在实验室微量存在,但工程化应用仍属科幻范畴。迪特里希教授警告,超光速可能引发因果悖论,而宇宙法则或许禁止这种情况。
若银河系某处真有外星文明使用曲速引擎,我们或能通过探测其崩溃时产生的引力波发现踪迹。
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