物理|超越宇宙速度极限（光速）行进，它打破了现代物理学的基础
执着于翘曲飞行的科学家
对于我们大多数人来说 ， 移动速度超过宇宙速度极限（光速）是科幻小说中的一种幻想 ， 它打破了现代物理学的基础 。 但是在阿拉巴马州亨茨维尔大学的一个工程本科生的名字叫约瑟夫·阿格纽夫的看来 ， 这是一个值得研究的理论 。
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【物理|超越宇宙速度极限（光速）行进，它打破了现代物理学的基础】这个想法最初是艾格纽（Agnew）在中学时提出的 ， 那时的他迷恋在《星际迷航》中看到的翘曲飞行 。 他说：“我想到了其中假定的某些技术 ， 并想知道这背后的科学依据是什么 。 ”
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Agnew不仅仅是只爱空想的星际迷 。 2019年9月 ， 他在航空工程会议上发表了关于该主题的演讲 。 报道称Agnew的听众为“十分拥挤” ， 该活动引起了媒体的广泛关注 。
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一篇科幻小说竟然出现在了学术会议上 ， 这似乎很不寻常 ， 但是Agnew并不是唯一一个对它感兴趣的人 。 他希望成为认真研究翘曲飞行超过20年的几十位工程师和理论物理学家中的一员 。 但是 ， 与Agnew不同 ， 大多数科学家认为翘曲飞行只是一个思想实验 ， 尽管它可以教给我们很多东西 。
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“从技术上讲 ， 这是合理的 ， 但是几乎每个层面都存在一些问题 。 ”
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里斯本大学高级技术学院的数学家和理论物理学家JoseNatarió说：“它可以被看作是一个高度推测性的概念 ， 能有趣地阐明有关广义相对论的某些观点 ， 但完全不切实际 。 ”
贝勒大学（Baylor University）的理论物理学家杰拉德·克莱弗（Gerald Cleaver）说：“从技术上讲 ， 这是合理的 ， 但是几乎每个层面上都存在一些问题 。 ”
翘曲飞行研究领域还不到30年 。 1994年 ， 威尔士卡迪夫大学（Cardiff University）的物理学家米格尔·阿尔库比埃尔（Miguel Alcubierre）提出了一个值得注意的点：它并未违背任何有关太空的科学理论解释说 。
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Alcubierre的翘曲飞行理论不是通过物体使他比光速快得到 ， 而是他的翘曲驱动器产生一个气泡（其实是个翘曲空间）：边在前面压缩 ， 边再后面拉伸它 。 如果你的宇宙飞船在这个气泡中运动 ， 那么你仍然比光速慢 ， 不过运动距离已经大大减少 ， 就像在时空波峰上运动 。
Alcubierre在他的原创论文中写道：“这种基于时空局部扭曲的推进机制应该被冠以科幻小说中常见的‘翘曲飞行’” 。 自然而然的这个名字变得很流行 。
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“它可以被看作是一个具有高度猜测性的概念 ， 能有趣地阐明有关广义相对论的某些观点 ， 但完全不切实际 。 ”
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但是 ， 要使Alcubierre的数学观点可行 ， 翘曲空间需要具有负能量 。 换句话说 ， 小于理想真空中存在的初始能量 。 听起来很奇怪 ， 但并非不可能 。 为了获得这种负能量 ， Alcubierre的曲速驱动理论引用了物理学家所说的奇异物质——一种具有负质量的物质 。
如果你在地球上遇到负质量的外来物质 ， 它会非常奇特 。 怎么看都感觉违背常理 。 例如 ， 如果你把一个带有负质量的球踢开 ， 它实际上会飞向你 ， 地球的引力会把它推到太空中 ， 而不是把它和地面绑在一起 。
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尽管负质量的外来物质目前仅存在于假设的范围内 ， 这并没有打击到Alcubierre 。 他说 ， “确实有一些理论表明外来物质可能存在 。 ”
西班牙格拉纳达安达卢西亚天体物理研究所的重力研究员卡洛斯·巴塞洛（CarlosBarceló）表示赞同 。 “外来物质的存在只是一种假设 ， 但有一些理论情况表明 ， 外来物质有可能被制造出来 。 ”
Agnew引用了卡西米尔效应（Casimir effect） 。 想象一下 ， 在真空中 ， 两块中性的金属片几乎相距毫微米 ， 但并没有完全接触 。 波长不符合间隙的光子被切断 ， 从而减少了真空的能量这个间隙实际上具有负能量 。 Agnew并未指出如何使用卡西米尔效应来获取外来物质 ， 但他说这是一些未知力量发挥作用的潜在指标 。
无论如何 ， Alcubierre的原创论文说 ， 要支持仅100米宽的翘曲气泡的负能量 ， 你需要比整个宇宙的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 。
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