曲速引擎原理

什么是曲速引擎

曲速引擎(英文:Warpdrive)，也译为曲率引擎。是一种超光速(faster-than-light,FTL)推进系统，和跳跃引擎、超光速引擎、星际传送器等设备都是科幻作品中相似但理论不同的常见技术。

曲速引擎以在影片《星际旅行》系列电影中最为常见。和其他科幻作品不同，曲速引擎的理论在设定上并不允许在两点间进行瞬时旅行。曲速技术设想通过在宇宙飞船周围出了一种正常时空的人工气泡，使得飞船可以安全的以快于光速的几个数量级的速度航行，同时又回避了时间膨胀的相对论性的问题。

运用空间翘曲(spacewarp)作为引擎来推进已成为一些物理学家所研究，例如米给尔·阿库别瑞的阿库别瑞引擎。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。

曲速引擎原理

曲速引擎原理如下：曲速引擎技术一种未来的科学技术手段，需要有超越光速能够扭曲空间的技术才能够拥有。以目前的科学技术手段咱叔还无法实现，目前只能看到在许多的“科幻作品”电影以及小说中才会出现。例如，著名电影中“星际旅行”中就经常出现曲速引擎技术。曲速引擎技术又叫曲率引擎技术，它类似于超光速推进系统，但是曲速引擎技术跟超光速推进系统理论上又有一些不同，曲速引擎技术只能存在与想象中。曲速引擎技术中的原理其实就是，生成一个曲速泡，这个曲速泡，可以压缩物体面前区域的空间，并且同时，将后方区域的空间进行拉伸。缩短前方空间，增加后方区域，以此不断的反复操作，完成，推进过程，因此通过这个方法，如果能够利用到宇宙飞船上去，就可以是的宇宙飞船更好的在空间中移动，可以做到十几秒的时间即可移动十几光年的举例。但是最科幻的在于宇宙飞船本身不做移动，所以时间和地球上相同。曲速引擎技术不需要目前的燃料，可以做到环保绿，超高的性价比，但是又能做到速度最快。曲速引擎技术的核心在于产生能够完全包裹飞船的曲速泡，需要对曲速飞船的子控件线圈充能，才能产生曲速泡。只要人类可以克服广义相对论中和提出的限制，并且减少包裹物体的重力常数，甚至使得重力常数达到0值，就可以消除质量因素。才有实现的可能。另外，曲速航行的飞船内部感受不到时间的改变，因为飞船与宇宙之间没有信息交流。而且，其实曲速航行对空间区域实际上是有不利的影响的，在曲速航行的区域内，可能会产生时间裂缝。如果人不慎掉入到时间裂缝中会被吞没。

如何才能制造一台《三体》中的曲率引擎？

在刘慈欣的科幻巨作《三体：死神永生》中，云天明用童话像人类传递信息，试图拯救人类文明，其中有一种叫做曲率驱动的技术，能使飞船超光速飞行。如何才能实现曲率驱动，制造一台曲率驱动飞船？




曲率引擎是基于爱因斯坦的广义相对论和质能方程，由阿库别瑞在1994年提出的一种设想：时空是一个平面且会因为外力产生弯曲或拉伸；天体存在于这个平面之上，天体的产生的引力波会使时空弯曲，那么是否能人为制造一个“曲速泡”，“曲速泡”为一段平坦的时空，而其前方的空间收缩，后方的空间拉伸，推着“曲速泡”向其对齐的方向前进，而飞船静止在“曲速泡”中一并前行（类似冲浪）。







同时阿库别瑞提出了阿库别瑞引擎的数学表达式：










根据设想，人们推导出了曲速公式：







据此公式，曲速引擎最大速度能达到199516倍光速——穿越太阳系只需0.2s；6个月便能横穿银河系。







但这仅仅是理论，真正要实现还有非常多的困难。

首先，也是最大的困难——能量。推动曲率飞船需要相当于地球质量318倍的 “负质量（负能量）”，这是一种拥有特殊质量的物质，其质量与正常质量正负相反（1kg物质对应的暗物质质量为-1kg）。这种物质目前仅仅是在微观层面证实了其的存在。

其次，曲速场由物质反应产生出的高能粒子形成，即便是以曲速一级的速度前进，速度也堪比光速，其在两个速度态之间的转换时间不会超过普朗克时间（约5 × 10−44秒，人眨眼时间的1044分之一），而曲率飞船变速依靠的是曲速场的叠加或减少，这意味着一旦变速引擎要在极端的时间内提供（减少）成倍的能量并完成校验，一旦前后曲速场叠加量未及时达到一致或方向未对齐，飞船将会瞬间被撕成碎片。

总之，依靠现有的理论与技术，人类还无法制造出曲率引擎，但相信在将来的某一天，人类终将飞出银河系， 探索 更广阔的的太空。

《三体》曲率引擎到底是什么原理？

  看了几遍三体，我也是一直没有搞懂曲率引擎到底是怎么运作的，好吧，我承认，我没搞懂的原因是我连纸船都不会折。(´･̥̥̥̥ω･̥̥̥̥`)





  在查阅资料后，我就来给大家讲讲曲率引擎的原理吧，首先我们可以看到程心做的小纸船被AA放进了水后，就行驶了起来这是为什么呢？我们来看下面这张图↓

看到了吗？水在硬币上根本没有溢出来，因为水在表面形成了一个中心的张力，我要在这里解释一下，张力不是水张开的力，而是一个往里的拉力，而为什么有时同一个硬币能浮在水上，有时他又会沉下去呢？因为浮起来是张力拖住了硬币，撑下去，有可能是因为放硬币时的冲击力打破了水张力的平衡，所以就掉了下去，而为什么文中AA放下小纸船时纸船会往前走呢？我们可以想象一下，我前面说过，张力是一种拉力：

有abc三人，a向后拉你，b站在中心，不动，不做任何力，c在b前面往前拉你就形成了这样的情况

a←b→c      张力相同，假设ac的拉力也相同

b会原地不动对吧，那如果b打破后方张力，就相当于a走开了，不拉b了，那会发生什么？c拉着b往前跑，b被往前带动了。我这个假设是一维的如果把它改成二维的：






那文中的死线又是什么呢，死线就是一条被抹平过的曲率，在理论上，光速将会大大降低，而黑域，就是通过死线讲自己恒星系的区域光速值降低到这个世界的第三宇宙速度，像地球，每秒16.7公里，永远不能飞出。




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