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NASA最新設計:星際迷航式飛船有望曲速旅行

該圖顯示的是懷特的「IXS企業」號的藝術概念圖,它是藝術家馬克-拉德梅克繪製的一艘星際飛船,可以準確呈現出第一項超越太陽系的任務將有的樣子。「IXS企業」號是超光速(FTL)飛船的一個擬合理論概念。

該飛船有很多特徵可以使星際旅行成為可能。這包括圍繞在中央飛船周圍的兩個環,這些就是眾所周知的阿庫別瑞引擎,用來「扭曲」時空,在短短數天內穿行很多光年。

懷特的「IXS企業」號的引擎是根據著名的阿庫別瑞引擎研製的。正如這張插圖顯示的那樣,波中這種伸展的時空導致時空結構的前方向內收縮,而它後面則向外膨脹,從理論上來說,這可以促成「超光速」旅行。

這張插圖顯示懷特的完整設計。飛船周圍的支柱顯示了它是如何與外面的環直接連接在一起的。在「橋」的前面是機組成員用來操控飛船的地方。它的後面是存放貨物的地方,燃料所需的不同尋常的物質可以存放在這裡。

科幻巨製《星際穿越》(預計將在11月上映)里,一個太空飛行員小組需要前往其他恆星拯救人類。為了抵達那裡,他們採用了阿庫別瑞引擎(從該片獲得的一段剪輯顯示的就是這種引擎),美國宇航局的懷特博士為他的《星際迷航》類型的飛船設想的也是這種引擎。

位於懷特的「IXS企業」號中心的飛船必須足夠小,才能放入兩個環中,而且它也不需要向外伸出太多。這是因為當環被激活時,它們會產生一個「扭曲的時空泡」,據懷特說,當進行躍遷時,位於這個泡泡外面的任何東西都會被切斷。

看起來是不是很眼熟?懷特設計的「IXS企業」號飛船與在《星際迷航》的不同劇集中看到的「聯邦星艦企業」號驚人的相似,例如該圖顯示的《星際迷航:下一代》裡的畫面。在該片中,這艘科考船被用來「探索陌生的新世界」,並用來「尋找新生命和新文明」。

該圖顯示的是懷特和拉德梅克以前的設計。這個概念存在很多瑕疵。首先,兩個環太細,這意味著在曲速旅行中,它們需要太多能量。第二,船身的一部分延伸到了環的外面,當「扭曲的時空泡」產生時,它們會被切斷。

飛船外面的環事實上將會改變周圍的空間。這種引擎將需要一些古怪的物質才能正常運行,例如違背物理法則的假設粒子(有可能是暗物質),但是迄今為止還從未發現或者是創造出這些物質。

目前面臨的主要限制因素是能量,以前人們認為,提供給一次躍遷所需的能量,其質量將相當於一顆行星的質量。但是修訂建議指出,與一輛汽車的質量差不多可能更切合實際。

曲速旅行是2014年電影巨製《星際穿越》關注的焦點。該圖顯示的是克里斯多福-諾蘭的影片《星際穿越》裡的一個場景。在這部影片中,由馬修-麥康納主演的庫珀正與一隊人馬執行一項星際任務,搭乘由阿庫別瑞引擎驅動的飛船前去拯救人類。

北京時間14日消息,據國外媒體報導,《黑暗騎士》的導演克里斯多福-諾蘭最近宣布了他的下一部科幻巨製。這部名叫《星際穿越(Interstellar)》的影片虛構的未來生活,不僅使前往其他恆星的旅行可以實現,而且也必須那麼做,並設想了由男主角馬修-麥康納領導的拯救人類的重要任務。

但是一位美國宇航局的科學家稱,像這樣的任務並不一定只保留在科幻世界裡,他還設想了一種能把星際旅行變成現實版《星際迷航》的飛船。哈羅德-懷特博士因指出超光速(FTL)旅行是可以實現的而聞名世界。懷特表示,藉助名叫阿庫別瑞引擎(是根據一位同名墨西哥理論物理學家的名字命名的)的東西可以「彎曲」時空,讓人幾乎立刻就能穿行很遠距離。大體上,這種做法可以讓飛船在很短時間裡飛行到幾乎任何地方,所用時間僅為搭乘傳統飛船所用時間的很小一部分。諾蘭在《星際穿越》裡使用的飛船,以及《星際迷航》裡使用的飛船,均採用了曲速引擎。懷特在一系列新的圖片中揭示了一款名叫「IXS企業(IXS Enterprise)」號的真實飛船如何能夠做到這些。

這些圖片是根據藝術家馬修-傑弗里斯的作品繪製的,他為著名科幻影片《星際迷航》打造了「聯邦星艦企業」號的最初樣子。為了繪製最新圖片,懷特請來了藝術家馬克-拉德梅克和平面設計師邁克-奧庫達。儘管光速被認為是絕對的,但是懷特受到米給爾-阿庫別瑞的啟發,後者假設的一種理論可以在不違背愛因斯坦的理論的情況下,使超光速旅行成為可能。阿庫別瑞的理論在1994年發表,它需要數量驚人的能量,才能讓空間發生膨脹和收縮,以便產生一個「扭曲的時空泡(warp bubble)」,讓飛船在它裡面超光速飛行。讓空間和時間充當推進物,推動飛船在泡泡里穿行,這就如同踏上一部自動扶梯。儘管阿庫別瑞博士表示,他的這個理論只是一種推測,但是懷特認為,他和他的科研組正在向著可以達到的翹曲速度範圍慢慢靠近。

據美國知名科技博客Gizmodo說,用地球上的時鐘計算,他們的引擎將能在2周內飛抵阿爾法半人馬座。扭曲時空的過程會很平穩,並不會在很短時間裡使用大量加速度。懷特說:「當你進入扭曲的時空泡時,任何人都不會被甩的撞上艙壁,這將是一次短暫而又糟糕的旅行。」然而他承認,他的研究仍處於小規模階段,也許還需要幾光年時間才能出現一款可以建造像「聯邦星艦企業」號的飛船的引擎。為了讓這個夢想成真,懷特曾擺放一張帶有重要里程標的導覽地圖,它需要符合實現星際旅行的沿途線路。剛開始它將會在地球上做試驗,以便證明該技術是切實可行的。這些最初的試驗非常拙劣,也很基本,但是如果它被證實可行,從理論上來說,它將具有無限應用可能性。

下一步將是把這種扭曲技術應用到一艘飛船上,並完成前往月球的一次短途旅行,接下來是飛往火星。最終將是測試完成超越太陽系的「躍遷」,在短短几個月、幾周,甚至是幾天內抵達目的地所必不可少的技術。目前面臨的主要限制因素是能量,以前人們認為,提供給一次躍遷所需的能量,其質量將相當於一顆行星的質量。但是修訂建議指出,與一輛汽車的質量差不多可能更切合實際。這項研究已經激起了美國宇航局和其他機構的極大興趣。例如,國防高級研究計劃局(Darpa)目前正在實施百年星艦計劃,希望能在下個世紀之交把人類送出太陽系。

責任編輯: 夏雨荷  來源:新浪圖片 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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