????我在《（上）》（《科普時報(bào)》2020年3月6日第3版）中最后提到，前幾年，歐洲宇航局試驗(yàn)的新型“吸氣式電推進(jìn)器”，雖然最終能使飛船達(dá)到光速的0.23%，可是距離光速的1%都還差得很遠(yuǎn)。我們接著來討論這一話題。
????物體的速度可能超光速嗎？
????早在17世紀(jì)，開普勒就提出了太陽帆，直到上個世紀(jì)20年代后期，航天學(xué)家弗里德里希·燦德爾經(jīng)過近10年的淬練，再度提出并完善了此概念。
????在太陽帆飛船上配置一個巨大的薄膜鏡片，來反射太陽或其他來源的光，照射在鏡面上的光，經(jīng)由光子的反射產(chǎn)生輻射壓提供了微小的推力，調(diào)整反射風(fēng)帆與太陽間的角度，可以讓飛船受到的推力方向相對應(yīng)地產(chǎn)生改變，它比“吸氣式電推進(jìn)器”的速度更快。
????不過，從地球到太陽的距離上，光在一平米太陽帆上產(chǎn)生的推力只有0.9達(dá)因，還不到一只螞蟻的重量。因此，這個太陽帆就要造得非常大，并且開始的速度非常慢。不過，這和離子發(fā)動機(jī)一樣，只要時間夠長，就可以產(chǎn)生驚人的速度。由于太陽帆飛船可以到達(dá)的距離非常遠(yuǎn)，所以歐航局的科學(xué)家估計(jì)，它將最終加速到7.5萬公里/秒，即光速的25%！
????然而，即使達(dá)到光速的四分之一，太陽帆飛船距離真正的超光速，還差得很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。
????根據(jù)相對論的原理，飛船飛得越快，就需要越多的能量。當(dāng)飛船接近光速時，飛船的質(zhì)量會變的無窮大，那再加速的能量也就需無窮大。
????光速限制不斷地提醒人類，到此為止吧，不能再往前了！也就是說，如果光速真是宇宙的終極速度，那么人類傾其所有，也無法制造出超光速飛船。但是，人類在未來，能否有其他方法可以繞開這個限制，以達(dá)到超光速的目的呢？
????愛因斯坦倒是有一個非常巧妙的解決辦法，在他的廣義相對論之中，空間非但是平的，而且還可以彎曲。這一理論很快就被對太陽系的高精度天文觀測所證實(shí)，時空的確是可以被折疊甚至壓縮的，質(zhì)量足夠大的恒星就可以彎曲周圍的空間。這就好比在一個席夢思床上放一個很重的球，這個球就會陷下去，這和空間彎曲的表現(xiàn)非常類似。而在太陽系中，就因?yàn)樘柺沟弥車臻g彎曲，使得八大行星好似“定格”在太陽周圍的彎曲空間之中，并圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)。
????基于這一理論基礎(chǔ)，1994年，墨西哥理論物理學(xué)家米給爾·阿庫別瑞（Miguel?Alcubierre），在遵守廣義相對論中愛因斯坦方程的前提下，提出了阿庫別瑞引擎（也稱“曲速引擎”，而《三體》稱之為“曲率引擎”），通過時空彎曲使得超光速航行變?yōu)榭赡堋?br> ????有意思的是，早在上個世紀(jì)60年代的科幻影視系列《星際迷航》中，就已經(jīng)將曲速引擎作為太空船的標(biāo)配發(fā)動機(jī)了。在劇中，飛船使用的是一種可以扭曲時空的神秘物質(zhì)，激活這種物質(zhì)后，由引力壓縮飛船前方的時空，并將時空拖到飛船的后方。這并非飛船超越了光速限制，而是時空在飛船周圍的移動，人在飛船里不受任何引力影響，甚至一點(diǎn)感覺都沒有。飛船的前方可以看到所有星球都被快速拉伸成一條線，但在飛船后面則是一片漆黑，什么都看不到。
????從理論上而言，曲速引擎飛船能夠以光速，超光速10倍、甚至幾十倍的速度到達(dá)目的地，使得人類到達(dá)幾百光年之外都成為可能，一旦成為現(xiàn)實(shí)，我們?nèi)バ』胰思亦l(xiāng)串門兒，就像從家里的客廳走到書房一樣（說不定小灰人就是這么做到的）。
????但問題是，當(dāng)阿庫別瑞發(fā)現(xiàn)曲速引擎所需的神秘物質(zhì)，必須具有負(fù)壓強(qiáng)和負(fù)能量，這與目前已知的所有物質(zhì)屬性都完全不同，因此，物理學(xué)家將其命名為Strange?matter（奇異物質(zhì)）。
????然而，在實(shí)驗(yàn)室中合成奇異物質(zhì)，要比合成反物質(zhì)（之前已介紹過反物質(zhì)）還要困難，甚至窮盡整個地球資源也只能合成幾個原子級別的奇異物質(zhì)。通過計(jì)算得知，要建造一艘超越光速一倍的曲速飛船，所需要的奇異物質(zhì)總量，相當(dāng)于太陽質(zhì)量的三分之一，這顯然不是在短時期內(nèi)人類所能做到的。而《星際迷航》中企業(yè)號飛船服役的時間是2151年，也就是100多年之后。很顯然，20世紀(jì)60年代的編劇對于獲取奇異物質(zhì)的難度一無所知。
????不過，奇異物質(zhì)可能存在于中子星或者是黑洞的內(nèi)部、甚至到千米級別的夸克星。而夸克星是極有可能存在的，那么奇異物質(zhì)的獲取就將成為可能，曲速引擎也就有可能在遙遠(yuǎn)的未來變成現(xiàn)實(shí)。
????但是，那個遙遠(yuǎn)至少對我們來說是遙不可及的，那讓我們再換一種思路——讓思維來超光速旅行吧：
????我們之所以想發(fā)明超越光速的飛船，是為了能夠讓自己能快速到達(dá)某個地方，但是對我們的身體和飛船本身來說，把任何質(zhì)量大于光子的東西加速到光速都是不可能的。
????如果能夠最終搞清楚意識是什么，是一種能量，還是一種物質(zhì)，抑或是一種波？如果它是一種波，并且可以使用一種方式脫離物質(zhì)單獨(dú)存在，那么把這種波加速到超光速就成為可能。未來，也許等這種技術(shù)成熟了，我們只要宅在家中足不出戶，就可以遨游整個宇宙，甚至回到過去或者去向未來。不過，這一切的到來，都需要我們先真正搞明白意識是怎么一回事。
????看上去，研究意識好像比研究超光速要簡單得多，而且這一切一旦真正實(shí)現(xiàn)了，人類就將進(jìn)入蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉·卡爾達(dá)肖夫（Nikolai?Kardashev）提出的4級文明了（關(guān)于卡爾達(dá)肖夫文明指數(shù)，將撰文詳談）。
????最后順便提一下，我正在創(chuàng)作中的科幻長篇系列小說《超時空拯救》（第一部已經(jīng)出版）中的一個科幻設(shè)定，就涉及了意識的跨時空旅行……（下）?
????（作者系加拿大某國際財(cái)團(tuán)風(fēng)險(xiǎn)管理資深顧問，科幻作家）



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