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行走的pos機(jī)
自從愛(ài)因斯坦告訴我們，沒(méi)有什么比光速在真空中傳播的更快以來(lái)，很多人一直在試圖證明他是錯(cuò)的。多年來(lái)，超光速推進(jìn)系統(tǒng)一直是科幻小說(shuō)的主要內(nèi)容，是能使人們征服物理定律的遙遠(yuǎn)設(shè)備。但是，我們有可能在現(xiàn)實(shí)世界中看到它們嗎？今天我們將揭開(kāi)超光速技術(shù)的神秘面紗——超光速技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的非凡現(xiàn)實(shí)。
在小說(shuō)中，之所以需要超光驅(qū)技術(shù)，是因?yàn)樘蘸棋珶o(wú)垠，星球之間的距離過(guò)于遙遠(yuǎn)，沒(méi)有超光驅(qū)技術(shù)就無(wú)法開(kāi)啟浪漫的太空旅行。例如，旅行者太空探測(cè)器這一現(xiàn)有的技術(shù)至少需要1.8萬(wàn)年才能穿越一光年……但很多有趣的事情遠(yuǎn)不止于此。所以，我們需要更快、更快的東西。
因?yàn)榭茖W(xué)告訴我們，我們需要的速度是不可能的，所以引入了超光速驅(qū)動(dòng)器。這個(gè)術(shù)語(yǔ)可以追溯到二十世紀(jì)中葉的科幻熱潮。如今，超光驅(qū)是一種常見(jiàn)的詞語(yǔ)，是任何太空故事的必要條件，幾乎每個(gè)人都知道它的功能——它能讓人們迅猛的到達(dá)目的地。然而，我們很少思考它是如何做到的。實(shí)際上，超光驅(qū)并不是將飛行器加速到令人難以置信的速度的設(shè)備，或者說(shuō)，不完全是。相反，它們是進(jìn)入“超空間”的必要設(shè)備，超空間是常規(guī)空間的一個(gè)子區(qū)域，在那個(gè)區(qū)域中可以加速到難以置信的速度——超過(guò)光速。
超空間概念可以追溯到十九世紀(jì)中葉，但現(xiàn)在它在科幻小說(shuō)中僅僅是一個(gè)用處比較大的概念，因?yàn)樗鉀Q了在超光速旅行時(shí)遇到的大多數(shù)令人討厭的問(wèn)題。問(wèn)題是，你如何以難以置信的速度剎車(chē)，而不會(huì)嚴(yán)重偏離目的地呢？或者你如何在旅途中避開(kāi)迎面而來(lái)的恒星、行星或小行星？在常規(guī)空間以FLT速(超光速)移動(dòng)會(huì)非常危險(xiǎn)。然而，在超空間這一“超級(jí)空間”領(lǐng)域中，你只需跳進(jìn)或跳出它就可以瞬間減速，在超光速高速公路上，一切變得更加安全。
我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中最接近超光驅(qū)的設(shè)備是阿庫(kù)別瑞引擎（Alcubierre drive），物理學(xué)家米給爾·阿庫(kù)別瑞（Miguel Alcubierre）在1994年首次提出了這個(gè)裝置。
據(jù)說(shuō)他恰恰是在看《星際迷航》的時(shí)候想到這個(gè)點(diǎn)子的。雖然阿庫(kù)別瑞引擎（Alcubierre Drive）尚未建成，但它理論上是一個(gè)可以通過(guò)在后方擴(kuò)張并在前方收縮進(jìn)而能夠“扭曲”飛船周?chē)鷷r(shí)空的裝置。這樣，裝備阿庫(kù)別瑞引擎的飛行器就能夠在一個(gè)周?chē)渴桥で鷷r(shí)空的”阿庫(kù)別瑞泡（Alcubierre Bubble）“中移動(dòng)。盡管實(shí)際以較慢的速度移動(dòng)，但它依然能夠給其乘客以正在以驚人的速度加速的錯(cuò)覺(jué)。
這個(gè)概念有時(shí)候被比喻成波浪在一個(gè)沖浪者自己沒(méi)有在加速的情況下移動(dòng)他。這種情況下，沖浪者就是飛船，而波浪則是時(shí)空。至關(guān)重要的是，相對(duì)而言，一艘裝備了阿庫(kù)別瑞引擎的飛船在它的”泡“中根本不會(huì)超過(guò)光速，因此這相當(dāng)于一種在技術(shù)上不違背物理學(xué)法則而實(shí)現(xiàn)超光速運(yùn)動(dòng)的方式。
更妙的是，阿庫(kù)別瑞引擎背后的運(yùn)算是完善的，越來(lái)越多的科學(xué)家和工程師都認(rèn)同技術(shù)上來(lái)講造一個(gè)是有可能的。那么，如果我們從上世紀(jì)90年代開(kāi)始就知道如何建造這樣一個(gè)東西，我們?yōu)槭裁催€沒(méi)有建成呢？最終，這歸結(jié)為一個(gè)原因：能源。根據(jù)貝勒大學(xué)（Baylor University）物理學(xué)家Gerald Cleaver 的觀點(diǎn)，為了到達(dá)除太陽(yáng)以外最近的一顆恒星（半人馬比鄰星（Proxima Centauri），大約4.24光年外），阿庫(kù)別瑞引擎需要的能量等于木星的總質(zhì)能。并且，或許并不令人意外的是，我們現(xiàn)在還沒(méi)有任何手段來(lái)生成讓這樣的東西。
然而，這里有一個(gè)建議的解決方案，那就是暗物質(zhì)或者異常物質(zhì)。舉一個(gè)流行文化的例子，為《飛出個(gè)未來(lái)》（“Futurama”）中的行星快遞（Planet Express）提供能量的正是暗物質(zhì)，它通過(guò)本身保持靜止并且移動(dòng)周?chē)臅r(shí)空來(lái)發(fā)揮作用，而這正是阿庫(kù)別瑞的思路。然而，不幸的是，在現(xiàn)實(shí)世界中，我們還不知道暗物質(zhì)是什么，甚至不知道如何正確地探測(cè)到它，更別提如何將其用作燃料源了。
所以，就目前而言，阿庫(kù)別瑞引擎有點(diǎn)像發(fā)明了汽車(chē)但是卻沒(méi)有汽油來(lái)讓它工作。 一個(gè)絕妙的設(shè)想，但是目前實(shí)踐起來(lái)是不可能的。因此，隨著奇異物質(zhì)被排除在外，一種替代方案是調(diào)整計(jì)算并且修改設(shè)計(jì)以減少所需的燃料。當(dāng)引擎的能量需求已經(jīng)如此之高，將其降低到現(xiàn)實(shí)可行的數(shù)量看起來(lái)似乎是不可能的…但，或許也不一定。
2011年，物理學(xué)家羅哈德·懷特（Harold White）首次提出了改良版阿爾庫(kù)比埃驅(qū)動(dòng)器（Alcubierre Drive）這一構(gòu)想。構(gòu)想中，該驅(qū)動(dòng)器的能量需求將大大降低，它可能只需要與旅行者一號(hào)（Voyager 1）相當(dāng)?shù)馁|(zhì)能—對(duì)比下木星的能量需求，這已經(jīng)是極低了！
懷特正在NASA進(jìn)行這項(xiàng)研究，研究中所使用的是一種叫做懷特-朱迪的彎曲場(chǎng)干涉儀，雖研究至今尚且未能有所定論，但阿爾庫(kù)比埃驅(qū)動(dòng)器這個(gè)構(gòu)想?yún)s在超空間驅(qū)動(dòng)的試驗(yàn)中處在前沿和中心地位。
盡管這樣，阿爾庫(kù)比埃驅(qū)動(dòng)器也并不是NASA僅有的超空間驅(qū)動(dòng)器項(xiàng)目。況且坎尼驅(qū)動(dòng)器（Cannae Drive）似乎也并不需要依賴(lài)外來(lái)物質(zhì)?？材狎?qū)動(dòng)器（Cannae Drive）是一種可替代的推進(jìn)系統(tǒng)，它基本上是通過(guò)將其所包含的微波轉(zhuǎn)化為輻射壓力的方式來(lái)產(chǎn)生推力，這就是所謂的空腔推進(jìn)器（cavity thruster）。這項(xiàng)技術(shù)類(lèi)似于電磁驅(qū)動(dòng)器（EmDrive）即：使用內(nèi)置的微波來(lái)產(chǎn)生能量。而且正是由于這個(gè)原因，才讓它獲得了“不可能的驅(qū)動(dòng)器”這一被各大媒體所津津樂(lè)道的綽號(hào)。
然而這些系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中似乎變得越來(lái)越“有可能”。盡管它們都打破了物理學(xué)中的“動(dòng)量守恒”（momentum conservation）定律，但在無(wú)數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，它們都被證明是有效的。而這些實(shí)驗(yàn)中也正包括2016年NASA所建立的那個(gè)小規(guī)模工作模型。
從理論上來(lái)看，使用任何類(lèi)型空腔推進(jìn)器的飛行器，都能比僅靠傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料驅(qū)動(dòng)的飛行器運(yùn)行得更快的主要原因還是由于它非常輕。
雖然現(xiàn)在說(shuō)這些還為時(shí)尚早，但仍可以推測(cè)：坎尼驅(qū)動(dòng)器能在短短幾十年的時(shí)間里，將人類(lèi)游客送到半人馬座的比鄰星，而旅行者探測(cè)器同樣到達(dá)這兒，卻需要數(shù)萬(wàn)年的時(shí)間。
不過(guò)，還有另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為：我們根本不應(yīng)該去關(guān)注超光速驅(qū)動(dòng)器本身，相反而應(yīng)該進(jìn)一步回到阿爾庫(kù)比埃（Alcubierre）的方法中去。依據(jù)這個(gè)方法，超光速驅(qū)動(dòng)設(shè)備會(huì)創(chuàng)建自己的超空間來(lái)進(jìn)行工作，而我們只需要關(guān)注如何從總體上解鎖超空間，甚至是傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)。
這也是在科幻小說(shuō)中反復(fù)出現(xiàn)的主題：愛(ài)因斯坦-羅森橋、蟲(chóng)洞。
雖然蟲(chóng)洞在理論構(gòu)造上仍是未被創(chuàng)建或觀察的，但它通過(guò)在不同的點(diǎn)之間創(chuàng)建可替代的路徑來(lái)操縱時(shí)空這一特性，在數(shù)學(xué)上卻被認(rèn)為是可信的。然而就當(dāng)前的問(wèn)題而言，蟲(chóng)洞之間的“空間”可能被視為類(lèi)似于“超空間”的概念，而作為一個(gè)子空間區(qū)域的我們，同樣可以在這個(gè)“空間”中進(jìn)行移動(dòng)。
更進(jìn)一步的是，你可以在蟲(chóng)洞以外的兩個(gè)特定點(diǎn)之間以超光速旅行，且不會(huì)局部超光速或者違背物理規(guī)律。我們離自己創(chuàng)造蟲(chóng)洞還有多長(zhǎng)的路要走？好吧……或許前路漫漫，但是我們一直在前行。
舉個(gè)例子，在2015年，巴塞羅那自治大學(xué)的一支團(tuán)隊(duì)建造了一個(gè)可以在沒(méi)有磁場(chǎng)存在的情況下，在太空中形成一條路徑的裝置。它的磁性是幾乎不可查的，這也意味著我們所說(shuō)的蟲(chóng)洞，也就是這個(gè)“路徑”，不能被外界所偵測(cè)到。
確實(shí)，從現(xiàn)在的起點(diǎn)到建立真正能夠穿越時(shí)空，突破星系的太空隧道還有很長(zhǎng)的路要走，但是，至少我們已經(jīng)開(kāi)啟了征程。而且，在一個(gè)完全理論化且遙遠(yuǎn)的未來(lái)世界，誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)人類(lèi)會(huì)不會(huì)突然發(fā)現(xiàn)我們擁有主宰蟲(chóng)洞的能力，那時(shí)我們連超光速引擎也用不著了。又或者，“超光速引擎”會(huì)單純地變成我們給與一個(gè)能夠創(chuàng)造蟲(chóng)洞供人類(lèi)行走的機(jī)器的符號(hào)象征。未來(lái)的事，誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)。
我們現(xiàn)無(wú)法得知超光速技術(shù)能夠走多遠(yuǎn)，不過(guò)多虧了假想中的曲率驅(qū)動(dòng)引擎和幾乎要問(wèn)世的Cannae引擎，以及我們不斷加深的對(duì)如何彎曲和塑造宇宙空間的理解。這一科幻小說(shuō)的標(biāo)志或許有一天會(huì)成為探索遙遠(yuǎn)星系的關(guān)鍵
空間是物體和時(shí)間擁有相對(duì)的位置和方向的三維范圍。在經(jīng)典物理學(xué)中，物理空間通常被設(shè)想為處在三維線性維度里。[1]盡管現(xiàn)代物理學(xué)家認(rèn)為它是一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的無(wú)邊無(wú)際的連續(xù)統(tǒng)一體的一部分?？臻g的概念被認(rèn)為是理解物理宇宙的根本性重點(diǎn)。但不管怎樣，關(guān)于它是一個(gè)實(shí)體，一個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系，還是僅限于理論框架的爭(zhēng)辯仍被哲學(xué)家進(jìn)行著。
涉及自然，本質(zhì)，空間存在模式的辯論從古至今一直是熱門(mén)。比如，在柏拉圖的《提麥烏斯》中；在蘇格拉底在他關(guān)于kh?ra（希臘語(yǔ)：空間）思考中；在亞里士多德的《物理學(xué)》（卷四，Delta）中關(guān)于topos（即地點(diǎn)）的定義中；又或者在阿拉伯博學(xué)家阿爾哈贊《關(guān)于地點(diǎn)的論述》 (Qawl fi al-Makan)中，關(guān)于把“幾何概念的地點(diǎn)”看做“需要被擴(kuò)展的空間”的觀點(diǎn)。
這其中的許多經(jīng)典問(wèn)題在文藝復(fù)興（17th）中被拿出來(lái)討論并重新表述。特別是在古典力學(xué)發(fā)展的初期。在艾薩克·牛頓看來(lái)，空間是絕對(duì)的，它永久地存在著，與空間內(nèi)是否存在物質(zhì)毫無(wú)關(guān)聯(lián)。
fy: Monquakes，Jormongandr.W，Unjuanable，歸遠(yuǎn)
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