每日一个科学小知识

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2024-06-09 04:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

  说到曲率空间引擎,相信大家都不陌生,这一技术在各大科幻小说(比如《三体》,《星际迷航》)中都被广泛提及,作为打破光速限制的工具,其中,在小说《三体》中,有一段比喻性的描写十分生动:

  AA拿过程心叠好的带篷的小纸船,称赞很漂亮,然后示意程心也进浴室。在盥洗台上,她用小刀片从香皂上切下了小小的一片,然后把小纸船的尾部扎了一个小孔,把那一小片香皂插入小孔中,抬头对程心神秘地一笑,轻轻地把纸船放进已灌满水并且水面平静的浴缸中。小船向前移动了,在这片小小的水面上,从此岸航向彼岸。

曲率驱动航行假想图

  这个肥皂船DIY教程与曲率驱动原理是一样的。学过物理的同志们都知道,宇宙的空间并不是平坦的,而是存在着弯曲,如果把宇宙的整体想象为一张大膜(你看这个膜,它又大又圆),这张膜的表面是弧形的,整张膜甚至可能是一个封闭的肥皂泡。虽然膜的局部看似平面,但空间曲率还是无处不在。一艘处于太空中的宇宙飞船(就像小纸船),如果能够利用某种方式把它后面的一部分空间“熨”平(肥皂船则是利用肥皂去改变船后面水的表面张力),减小其曲率,那么飞船就会被前方曲率更大的空间拉过去,这就是曲率驱动。

曲率引擎假想设计图

  那么曲速引擎是啥呢?这个东西大体上和曲率引擎相似,都是通过把空间拉拉扯扯加速,但它比区域引擎多了一个极为重要的部件——曲速泡。当后方膨胀的空间和被压缩的空间裹挟着曲速泡高速航行时,其实飞船相对于曲速泡内的空间是静止的,运动的只是空间,所以飞船内的时间体系和出发点基本同步的!

曲速引擎原理示意图

  曲率引擎就不一样了,它比曲速引擎少了一个关键的曲速泡。因此,曲率飞船遵守狭义相对论中的洛伦兹变换原理(这个我们下次解释,咕咕咕),也就是无限接近光速时,飞船内的时间体系不再和出发地同步,而是有一个非常大的交换比,而这个交换比可能会很大,甚至接近无穷!所以就会在《三体》中,出现钟慢效应。

  好啦,今天的科普就到这里,同学们记得素质三连哈

曲率驱动和曲速驱动,你更喜欢哪个?



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