将来的飞船有多大?能载全中国的人吗?飞船有中国那么大吗?速度有多快?能超光速吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 15:47:02
将来的飞船有多大?能载全中国的人吗?飞船有中国那么大吗?速度有多快?能超光速吗?
将来的飞船有多大?能载全中国的人吗?飞船有中国那么大吗?速度有多快?能超光速吗?
将来的飞船有多大?能载全中国的人吗?飞船有中国那么大吗?速度有多快?能超光速吗?
经典电视剧《星际旅行》（Star Trek）中描述了一种先进的宇宙航行技术,即“曲速引擎”,可实现恒星际间的超光速航行.墨西哥理论物理学家米给尔·阿库别瑞（Miguel Alcubierre）在1994年提出了通过“曲速驱动”原理打造的阿库别瑞引擎,装有该动力系统的宇宙飞船可利用爱因斯坦方程中特殊的时空“漏洞”形成展延空间,从而避开了宇宙中任何物体的运动速度都要不可能比光速快的定律.
曲速引擎的工作原理：形成曲速泡压缩飞船前后时空,实现超光速旅行
星际航行的主要限制因素在于飞船的动力系统,传统的化学能火箭无法胜任恒星际航行
现在,科学家们最新的研究发现“曲速引擎”并非不切实际,可通过对时空的人为控制达到超光速移动飞船的现象.在之前的计算中,研究人员认为这种装置需要消耗宇宙飞船无法承受的大量的能源,但物理学家们通过最新的理论研究发现可通过较少的能量来打开时空,启动“曲速引擎”,该理论似乎将这个科幻小说中的情节带回了现实之中.
9月14日（周五）,云集美国国家航空航天局约翰逊航天中心的科学家和工程师们在“百年星舰”的研讨会上,提出了通过“曲速引擎”实现恒星际宇宙恒星的议题,认为该技术是有希望实现的.物理学家米给尔·阿库别瑞设想的“曲速驱动”方式是在一艘形状似足球状的宇宙飞船外形成一圈巨大的环,该环需要特殊的技术制造,其功能是使的飞船外部的时空弯曲并围绕着飞船,形成一个曲速泡.
宇宙飞船前后空间可进行收缩和扩张,而飞船本身却置于一个没有扭曲的时空泡中,也就是说只有曲速泡外的时空发生了扭曲,飞船所在的时空是平坦的.根据伊卡洛斯星际公司首席执行官、物理学家、博士后研究员理查德·奥伯塞（Richard Obousy）介绍：“在宇宙空间中,光速是恒定的,一切物体运行速度都要受到光速的限制,但曲速驱动是一个很酷的想法,通过‘编织’时空而避免了光速限制的定律.
图2/2
”按照这一概念打造的宇宙飞船,将能够实现10倍光速左右的宇宙航行速度,而且不破坏光速限制.
但唯一的问题是我们如何创造出进行曲速驱动所需的能量,以前的研究结果认为曲速驱动大约需要与木星质能相当的能量.而现在科学家计算发现相比较于平坦的环而言,如果围绕着宇宙飞船的环形结构可调整为更多的类似甜甜圈状的圆形,那么在这种情况下我们只需要一个探测器大小的质能就能驱动“曲速引擎”,也就是说一个类似美国国家航空航天局1977年发射的旅行者1号探测器质能就可以开启超光速的恒星际旅行.除此之外,如果同样的扭曲空间可以被周期性的推移,那么所需的能量将更少.
我们现在的发现使得科幻小说中的曲速驱动从完全不切实际变成合理的、而且值得进一步研究的课题.另外,科学家还提出了一个有趣的猜想,通过振荡曲速泡的强度来达到减少能量的目的.科学家已经在实验室中开始尝试设计迷你版的“曲速引擎”模型,并在约翰逊航天中心建立了一个曲翘场干涉仪,实际上这是一台激光干涉仪,使得产生微域时空扭曲效应.
相比较于一个真正的曲速引擎,如此般激光干涉仪似乎如同一个异常简陋的实验技术,但它代表了打造曲速引擎的第一步.其他科学家认为这类似曲速引擎这样的科幻技术虽然是一个稀奇古怪的想法,但如果人类需要进行恒星际旅行,就需要认真考虑.物理学家理查德·奥伯塞认为倘若我们要成为一个真正的宇航文明,就需要大胆进行设想.