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马克˙米尔斯(Marc Millis)曾经担任美国宇航局“突破推进物理项目”的主管。在他看来,爱德斯坦父子所提到的这种高速风险目前还根本没有到需要列入实际考虑的阶段。他说:“根据目前我们的物理学水平,要想达到光速的10%已经是非常困难的了。我们还没有达到将会出现危险的地步。打个比方,在我们都没有办法进到水里之前,我们还不需要担心溺水的问题。”
超越光速?
那么假设有一天我们真的学会了游泳,那么我们未来也会学会时空冲浪吗?或者说我们有没有可能达到超光速飞行?
关于超光速飞行的设想,尽管基本是基于猜想,但也并非是完全毫无根据的。其中的一种理论就是电影《星际迷航》中出现的所谓“曲率驱动”概念。从正式物理学角度来说,这种引擎的原理是“阿库别瑞驱动”(Alcubierre drive),其主要涉及对位于飞船前方,爱因斯坦理论中所描述正常时空进行压缩并在飞船后方将压缩的时空释放的过程。从本质上看,飞船此时是在时空的“团块”中前行,就像一个“曲率气泡”(warp bubble)。通过这种方式来突破光速的限制。在进行这样的时空跳跃期间,飞船本身仍然被安全地放置在自身的“正常时空”里,从而避免了对宇宙光速限制的违背。戴维斯表示:“如果说传统的飞行方式就像在水里游泳,那么阿库别瑞驱动就像是冲浪,在浪尖上前进。”
但实现这项技术面临的最重大问题就在于它将需要一种特殊的物质,其具有负质量,以用于压缩或膨胀时空。戴维斯表示:“物理学原理并不禁止负质量。但目前我们还尚未找到真实案例,在自然界中也从未观察到这样的案例。”另外一个问题,2012年澳大利亚悉尼大学的研究人员发表的一篇文章指出,在进行这样的飞行时,由于飞船所在的,拥有正常时空特征的“曲率气泡”将无法避免与宇宙中其他物质的接触,它将遭受严重的高能宇宙射线轰击。部分这样的宇宙射线将会进入气泡内部并产生致命辐射。
困在亚光速水平?
这样看来,因为我们生物学上的脆弱性,我们将会被永远地困在亚光速水平上吗?这个问题的答案将直接关系到我们人类是否有朝一日将能够在星系中自由航行,也关系到我们人类是否未来有可能成为一个强大的星系种族。假如按照爱德斯坦父子提出的一半光速的速度极限飞行,我们往返最近的恒星大约需要16年时间。并且根据相对论,以大约一般光速飞行的飞船,其经历的时间膨胀效应将不会非常显著。
但米尔斯对此仍然抱有希望。他认为随着人类开发出越来越先进的抗过载服以及微陨石防护技术,未来的人类将能够克服越来越高速飞行环境下将可能面临的困难。
他说:“如果未来的物理学能够让我们开发出难以置信的高速飞行器,那么我相信未来的物理学也将让我们开发出难以置信的防护措施。”
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