曲率簡(jiǎn)介

宇宙空間并不平坦，存在著(zhù)曲率。如果把宇宙整體想象為一張大膜，這張膜的表面是弧形的，整張膜甚至可能是一個(gè)封閉的肥皂泡，雖然膜的局部看似平面，但空間曲率無(wú)處不在。

曲率驅動(dòng)

在一條平坦的河流上劃行一只小船，因為河流是平坦的（曲率為零），所以小船并不會(huì )加速航行。但如果前方突然出現一個(gè)向下的瀑布（瀑布曲率可認為是無(wú)窮大），則小船會(huì )很快達到一個(gè)非?？斓乃俣?。也就是說(shuō)，曲率驅使小船突然加速。結合這樣的比喻便可以理解什么是“曲率驅動(dòng)”了。

可行性

據國外媒體報道，借助曲率驅動(dòng)可實(shí)現超光速的飛行。這是一種因科幻電影《星際迷航》而變得流行一時(shí)的概念。至今，科學(xué)家們認為這一技術(shù)可能存在，而并非如原先想象的那么難以實(shí)現。

1994年，墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫貝利（Miguel Alcubierre）首次提出了現實(shí)生活中曲率驅動(dòng)的概念。然而后續的計算顯示，這樣一種裝置將需要無(wú)法達到的極高能量才能實(shí)現。

如今，物理學(xué)家們表示，原先的曲率驅動(dòng)模式可以進(jìn)行修正，從而讓它可以用比原先計算少得多的能量條件下實(shí)現運行，這一想法將有希望讓這種科幻產(chǎn)物成為真正的現實(shí)。

2012年9月14日，美國宇航局約翰遜空間飛行中心舉辦了星際飛船100周年研討會(huì )，這一研討會(huì )的舉辦旨在探討未來(lái)星際航行將會(huì )遇到的挑戰。研討會(huì )上，科學(xué)家哈羅德·懷特表示，“曲率驅動(dòng)讓人看到了曙光?！?sup class="baike-reference">[1]

曲率研究

2012年，物理學(xué)家哈羅德·懷特將圍繞飛船的那個(gè)環(huán)狀結構從原先設計中的扁平狀改為甜甜圈那樣的“圓筒形”，計算結果顯示：這樣一個(gè)裝置的驅動(dòng)所需能量，僅相當于美國宇航局在1977年發(fā)射旅行者號探測器所需的能量值。另外，懷特還發(fā)現如果空間彎曲強度可以隨時(shí)間發(fā)生起伏變化，那么實(shí)現這一裝置所需的能量將進(jìn)一步減少。

懷特和他的同事們在實(shí)驗室里測試了一個(gè)小型曲率驅動(dòng)裝置，并在約翰遜空間飛行中心建立了一套被稱(chēng)作“懷特-朱迪曲率場(chǎng)干涉儀”的裝置。簡(jiǎn)單地說(shuō)，大體就是使用一束激光來(lái)觸發(fā)時(shí)空在微觀(guān)尺度上的扭曲。這一想法將有望讓科幻的產(chǎn)物成為真正的現實(shí)。

文學(xué)作品

在劉慈欣著(zhù)名的科幻小說(shuō)《三體》中，所描述的世界里也涉及到曲率驅動(dòng)引擎。這是航天器達到光速的一種方法，但改變曲率造成的航跡，在“黑暗森林”中被視為文明達到一個(gè)先進(jìn)程度的里程碑，有大量曲率航行的航跡的行星必將受到毀滅性打擊。但是若用大量曲率航跡將星系所包裹形成“慢霧”，則變成了安全聲明，因為航跡內的光速只有16.7千米每秒，達不到第三宇宙速度，所以光甚至無(wú)法離開(kāi)太陽(yáng)系。即說(shuō)明人類(lèi)社會(huì )不會(huì )離開(kāi)太陽(yáng)系。

小說(shuō)中，地球文明開(kāi)始研制曲率驅動(dòng)時(shí)，是程心通過(guò)云天明隱喻的“三個(gè)故事”推導出來(lái)的。廣播紀元8年，程心將星環(huán)公司的引擎交與托馬斯·維德接管。掩體紀元5年，星環(huán)集團宣布了研制曲率驅動(dòng)飛船的計劃。

但掩體紀元11年，程心代表星環(huán)集團向聯(lián)邦政府投降，托馬斯·維德被判處死刑，曲率驅動(dòng)引擎在人類(lèi)中發(fā)展停滯不前，后來(lái)政府發(fā)現了光速飛船對于黑域計劃的作用，于是縱容秘密研究，但是為時(shí)已晚。

掩體紀元67年，太陽(yáng)系開(kāi)始二維化時(shí)，程心與艾AA乘坐曲率驅動(dòng)飛船離開(kāi)太陽(yáng)系，于銀河紀元409年到達DX3906。