物理學家稱曲率驅動或可實現10倍光速飛行

　　一個環狀結構可以驅動一個足球形狀的飛船，使其達到大大超越光速的速度值。這一概念最初是由墨西哥物理學家明戈·阿爾庫貝利在1994年提出來的

　　北京時間9月19日消息，據國外媒體報道，借助曲率驅動實現超光速的飛行，這是一種由于科幻電影《星際迷航》而變得流行一時的概念。現在，科學家們認為這一技術可能并非如原先想象的那么難以實現。

　　所謂曲率驅動的概念就是指通過對時空本身的改造來驅動飛船，利用物理學定律中的漏洞來打破光速不可超越的限制。1994年墨西哥物理學家明戈·阿爾庫貝利(Miguel Alcubierre)首次提出了現實生活中曲率驅動的概念。然而后續進行的計算顯示這樣一種裝置將需要無法達到的極高能量才能實現。

　　現在，物理學家們表示，原先的曲率驅動模式可以進行改造，從而讓它可以用比原先計算少得多的能量條件下實現運行，這一想法將有希望讓這種科幻產物成為真正的現實。

　　“這讓人看到曙光。”在周五(9月14日)于美國宇航局約翰遜空間飛行中心舉辦的星際飛船100周年研討會上，該局科學家哈羅德·懷特(" Harold "Sonny" White)這樣說道。這一研討會的舉辦旨在探討未來星際航行將會遇到的挑戰。

　　時空的扭曲

　　阿爾庫貝利設計的最早期的曲率驅動概念包括一個足球形狀的飛船，其周圍是一圈大型的環狀結構。這一環狀結構設想是用某種奇異的物質建造的，它可以讓時空在圍繞飛船的四周發生彎曲，從而在其面前形成一個縮小版的空間，以及在其后方膨脹了的空間。與此同時，飛船本身將停留在由平滑時空組成的“氣泡”內，這里的時空曲率不受影響。

　　理查德·奧伯塞(Richard Obousy)是伊卡魯斯星際航行協會(Icarus Interstellar)的主席，這是一個由科學家和工程師們組成的非盈利協會，致力于實現星際航行。他說：“宇宙中的一切都受到光速極限的限制。但是真正酷的東西是時空，也就是空間的網格，它并不受光速極限的限制。”這樣一來，飛船理論上便可以實現以10倍光速飛行，而不會打破宇宙光速極限的限制。

　　然而科學家們立即發現了問題，那就是，他們發現要想實現這種曲率驅動飛行將需要耗費極大的能量，其能量需求幾乎相當于將整個木星質量按照愛因斯坦質能方程全部轉化之后所得到的能量。

　　但是最近，哈羅德·懷特開始考慮，如果將圍繞飛船的那個環狀結構從原先設計中的扁平狀改為甜甜圈那樣的“圓筒形”，會發生什么情況?計算的結果顯示這樣一個裝置的驅動所需能量僅相當于美國宇航局在1977年發射的旅行者飛船那樣的質量按照質能方程轉化得到的能量值。另外，懷特還發現如果空間彎曲的強度可以隨時間發生起伏變化，那么實現這一裝置所需的能能將進一步減少。懷特告訴美國太空網表示：“我今天所介紹的這一發現將這一概念從虛幻變為可行，它值得進行進一步的投資。”他說：“借助氣泡強度的震蕩起伏實現所需能量的減少將會是一項有趣的預測，我們很期待能在實驗室中觀察到它。”

　　實驗室測試

　　懷特和他的同事們現在已經開始在實驗室里實驗他們的小型曲率驅動裝置了。他們在約翰遜空間飛行中心建立了一套被稱作“懷特-朱迪曲率場干涉儀”的裝置。簡單地說基本就是使用一束激光來出發時空在微觀尺度上的扭曲。

　　懷特表示：“我們想看看能否在桌面實驗中實現一個非常微小的成功案例，那就是在1000萬分之一的尺度上形成一個極微小的時空擾動。”當將他的實驗和真正意義上的曲率驅動相比時，懷特將自己的實驗評價為“粗陋不堪”，但是他仍然認為這代表邁出了令人興奮的第一步。

　　其他科學家對此也持有開放性的態度，他們表示，如果人類真的想認真考慮星際航行的可能性，那么就必須考慮哪怕現在看起來是最離奇的想法，比如曲率驅動。奧伯塞表示：“如果人類真的想最終變為星際文明，那么我們就必須適當地讓我們的思維跳出框框，我們必須大膽一些。”