阿库别瑞引擎曲率驱动——科学家的理想驱动技术

不知大家还记不记得刘慈欣在《三体》中所提到的艾AA和程心从云天明的故事中得到的情报：超光速飞船，曲率引擎。

阿库别瑞引擎曲率驱动(Warpdrive)其实就是曲率引擎，千万不要被它迷人的外边迷住了。

其实就是一项推测性的时空数学模型，出名原因就是在美国科幻作品《星际迷航》中出现，作为超光速星际旅行的工具。(有兴趣的知友可以去看一看，还是蛮有意思的)

看看，这就出名了。可惜没有人专门给WongZH(本人)弄一部作品啊！

“曲速引擎”也是经常会出现在物理学的研究论文之中。在著名的科幻著作《三体》中，称之为“曲率引擎”，是驱动太空船以光速飞行的发动机。

上面已经写过了，或许手机/电脑前的你会疑惑为什么作者要再写一遍。

物理学家米给尔·阿库别瑞于1994年提出了波动方式展延空间，导致航行器前方的空间收缩而后方的空间扩张，前后所连成的轴向即为航行器想要航行的方向。

像不像悟空的缩地法。

像不像神行太保的神行法。

古代人民智慧的结晶。

but,虽然阿库别瑞提出的度规在数学上是可行的(符合爱因斯坦的场域等式)，但其计算结果可能没有物理学上的意义(哦吼)，也不一定表示真的能够建造这种装置。

阿库别瑞引擎的假想机制暗示了负的能量密度，因此需要奇异物质才能使用。所以如果正确性质的奇异物质并不存在，阿库别瑞引擎就不能被建造出来。在当初发表的论文上阿库别瑞声称，两个平行的板子之间产生的卡西米尔真空可以满足阿库别瑞引擎的负能量需求。

另一个问题是虽然阿库别瑞度规没有违反广义相对论，但广义相对论并没有包含量子力学的机制。一些科学家因此认为阿库别瑞引擎理论上允许回到过去的时间旅行，广义相对论理论上也允许回到过去的时间旅行，相反结合了量子力学和广义相对论的量子引力理论则指出这种时间旅行是不可能的(时序保护猜想)，因此他们否定阿库别瑞引擎的可能性。

爱因斯坦的狭义相对论著名地指出，没有已知物体能够以比真空中299,792,498m/s(二舅舅七舅。。。)的光速更快的速度运动。这个速度限制使得人类不太可能能够将航天器发送到我们银河系区域以外的地方进行探索。不过最近哥廷根大学(没错，不是阿根廷)的埃里克·伦茨(ErikLentz)的新研究提出了一种超越此限制的方法。问题是他的计划需要大量能量。

伦茨提出，常规能源可能能够以快子(鲁棒的奇异波)的形式安排时空的结构。快子的作用就像一种“扭曲的泡沫”，它收缩了前面的空间，扩大了后面的空间。与时空内的物体不同，时空本身可以以任何速度弯曲、扩展或扭曲。包含在超快气泡中的航天器可以比光在正常空间中更快地到达其目的地，而不会违反任何物理定律，甚至不会破坏爱因斯坦的宇宙速度极限。

产生扭曲气泡的想法并不是什么新鲜事物，它是1994年由墨西哥物理学家MiguelAlcubierre首次提出的，他将它们称为“曲率驱动器”，以向科幻小说系列《星际迷航》致敬。

直到伦茨的研究之前，人们一直认为产生翘曲驱动力的唯一方法是产生大量的负能量，其可能是通过使用某种未被发现的外来物质或通过操纵暗能量来实现的。

为了解决这个问题，伦茨构造了一个时空的未经探索的几何结构，以推导出爱因斯坦广义相对论方程的正解。

尽管伦茨的快子似乎符合爱因斯坦的广义相对论，并且消除了产生负能量的需要，但太空机构不会很快建立扭曲驱动器(如果有的话)。部分原因是伦茨的正能量翘曲驱动器需要大量能量。

根据数学理论推测半径为100m的航天器将需要相当于“木星质量的数百倍”的能量。实际上这一要求必须减少约30个数量级，才能与现代核裂变反应堆的产量相提并论。当前正在探索现有的节能方案，以查看所需的能源是否可以降低到实用水平。

曲率驱动其实是可能存在的，但是要靠我(的同类)来研究一番，才有可能实现。

参考资料：《三体》的恐怖设想(文人说书)以及各定义

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