痴迷于翘曲飞行的科学家
对于我们大多数人来说,以超过宇宙极限速度(光速)的速度运动是科幻小说 小说中的幻想,打破了现代物理学的基础。但在阿拉巴马州亨茨维尔大学工程学本科生约瑟夫·阿格纽夫看来,这是一个值得研究的理论。
这个想法最初是阿格纽(Agnew ) 在中学时提出,当时他痴迷于他在《星际迷航》中看到的扭曲飞行。他说:“我想到了一些假设的技术,想知道这背后的科学依据。”
阿格纽不仅仅是一个幻想明星粉丝。 2019年9月,他在航空工程会议上就该主题发表了演讲。该报告称阿格纽的观众“非常拥挤”,该活动吸引了a媒体的关注。
科幻小说实际上出现在在学术会议上,这似乎很不寻常,但阿格纽并不是唯一对此感兴趣的人。他希望成为数十名研究翘曲飞行 20 多年的工程师和理论物理学家之一。然而,与阿格纽不同的是,大多数科学家认为翘曲飞行只是一个思想实验,尽管它可以教会我们很多东西。
"从技术上讲,这是合理,但几乎每个层面都存在一些问题。”
< /p>
Jose Natarió 是里斯本大学先进技术学院的数学家和理论物理学家,他说:“它可以被视为一个高度推测性的概念,可用于有趣地澄清一些广义相对论的观点是完全不现实的。”
理论物理学家Gerald Cleaver () of Baylor University (贝勒大学) Gerald Cleaver) 说:“从技术上讲,这是合理的,但几乎每个层面都存在一些问题。”
翘曲飞行研究领域不到 30 年。1994 年,物理学家 Miguel Alcubierre 在威尔士卡迪夫大学,Miguel Alcubierre提议一个笔记值得一提的是:它不违反任何关于空间的科学理论解释。
Alcubierre 的翘曲飞行理论不是通过物体,他可以比光速更快地得到它,但是他的翘曲驱动器会产生一个气泡(实际上是一个翘曲空间):在前面压缩它的同时,它在后面拉伸它。如果你的飞船在这个气泡中移动,那你的速度还是比光速还慢,但是移动的距离已经大大缩小了,就像在时空巅峰上移动一样。
Alcubierre 在他的原始论文中写道:“这种基于时空局部扭曲的推进机制应该被称为科幻小说中常见的‘翘曲飞行’。”自然而然,这个名字变得非常流行。
"可以看成A高度推测性的概念可以有趣地阐明广义相对论的一些观点,但它完全不现实。”
然而,为了使阿尔库比尔的数学观点可行,翘曲空间需要有负能量。换句话说,它小于理想真空中存在的初始能量。这听起来很奇怪,但这并非不可能。为了获得这种负能量,阿尔库比埃的动能驱动理论参考了物理学家所说的奇异物质——具有负质量的物质。
如果在地球上遇到负质量的异物,就会很奇特。不管怎么看,都觉得有违常理。例如,如果你把一个负质量的球踢开,它实际上会飞向你,地球的引力会将它推向太空,而不是将它束缚在地面上。
虽然负质量异物目前仅存在于假设范围内,这并没有打击 Alcubierre。他说:“确实有一些理论表明异物可能存在。”
重力研究员Carlos安达卢西亚天体物理研究所重力研究员,西班牙格拉纳达·巴塞罗(CarlosBarceló)同意了。 “异物的存在只是一种假设,但有一些理论情况表明异物可能是制造出来的。”
Agnew 引用了卡西米尔效应。想象一下,在真空中,两个中性金属片的距离几乎是纳米级,但它们并没有完全接触。波长与间隙不匹配的光子被截断,从而降低了真空的能量。差距其实是有负能量的。阿格纽没有指出如何利用卡西米尔效应来获取异物,但他表示,这是某种未知力量发挥作用的潜在指标。
无论如何,Alcubierre 的原始论文说,为了支持一个只有 100 米宽的扭曲气泡的负能量,你需要比整个宇宙质量还大的外来物质。后来的计算将这个数字缩减到只有木星的质量,但这仍然是一个惊人的数字,至少没有人见过,没有人知道。
Copyright © 2021 《地球物理学进展》杂志社 版权所有 Power by DedeCms