《群星》 關于科幻與現(xiàn)實科學的雜談 超空間篇

????寫這個雜談是因為破天者的后續(xù)情節(jié)和設定修訂陷入了一些僵局,但又不愿意拖更,而且就這個話題我也知道點東西。
????利用超空間的科技,對《群星》中的文明來說,算是躋身星際文明的“門票科技”,在游戲中作為起始科技存在。然而,《群星》中的超空間引擎(除躍遷、靈能躍遷的“躍遷航行”功能),都需要依賴一種被稱為“超空間航道”的結構。

????我們在說超空間航道前,先說說現(xiàn)實世界的物理學里,“超空間”究竟是什么。
????超空間一詞,最早來自超弦理論,即“能夠以格拉斯曼數(shù)為坐標參數(shù)的空間”(格拉斯曼數(shù):大小不為0,但相同格拉斯曼數(shù)相乘可以得到0的數(shù)),由于超弦理論引入了高維空間的概念,“超空間”有時也做高維空間含義使用(在超弦理論中這么使用并不算錯誤,因為超空間確實是引入高維的產物)。
? ? 作者注:本人準大學生,對前沿物理只有粗淺的了解,這里的部分最好參考一些相對權威的內容。
? ? 這里我們再回到游戲內的文字描述:
? ??由“多維空間的其他維度”可以見得,群星中的超空間就是簡單粗暴地使用了“高維空間”的含義。
? ?那么,為什么高維空間中,超光速航行能夠實現(xiàn)呢?
? ? 這里我們重新說回弦論,上世紀70年代,研究弦論的物理學家們引入了數(shù)學中的卡拉比-丘空間描述高維空間在我們宇宙的存在形式,并且通過卡拉比-丘空間的不同形式得到了物理定律的不同形式(卡拉比-丘空間的形式非常多,可能比宇宙中的粒子總數(shù)還要多)。進一步來說,如果原本處在微觀的高維空間變?yōu)楹暧^,卡拉比-丘空間的形式必然會發(fā)生改變,從而導致物理定律發(fā)生相應的變化,比如,光速增大,從而允許飛船相對三維空間中的物體超光速運動。
? ? 那么,“超空間航道”又是什么呢?
? ? 這里我給出自己的大膽個人猜想:超空間航道是一種宇宙大爆炸早期自然形成的高維空間結構。
? ? ?首先解釋“自然形成”猜想由來。
? ? ?游戲中的超空間航道生成,具有很強的隨機性,相距很近的兩個恒星之間不一定有,相距甚遠的兩個恒星之間卻不一定沒有(會在恒星之間出現(xiàn)是因為超空間航道的結構會受到恒星的引力拉扯,在原文里面已經提到了),因此我排除了先驅者文明修建的可能,而將其產生原因歸結為宇宙大爆炸自然形成。
? ? 然后解釋“高維結構”。
? ? 弦論中的額外維都是蜷縮在極其微小的尺度(甚至比基本粒子還要小很多)的,將其釋放到宏觀哪怕以星際文明的科技來看可能也難如登天,因此,宇宙中自然存在向宏觀有微小釋放的超空間(可能只有幾個納米,但那肯定也足夠了),無疑可以大幅減小科技需求和能源消耗(否則一艘科研船的一次超光速飛行可能需要一顆戴森球為其提供能源)。
? ? 最后,說說超空間引擎可能的具體實現(xiàn)方法(這個地方可以說科學原理的參考不是很多,就當是作者的胡扯看就行了):
? ?通過超高能的粒子對撞產生的大量微型黑洞(10^-15米尺度)?在蒸發(fā)時釋放的引力波輻射把超空間航道擴展成足以容納飛船的宏觀尺度,飛船進入其中并用引力場維系被擴展的超空間(這里原本想用一些相對論的知識來解釋為什么船進去之后速度會突然變大到比正??臻g中的光速還快,但是因為太懶而且數(shù)學不好作罷),從而實現(xiàn)持續(xù)的超光速飛行。
? ? 最后:感謝UP主 @茂的模 和 @Linvo說宇宙 的視頻中對相關知識的講解,你們的講解讓我這個普通準大學生對那些高深的理論有了一些粗淺的理解。
? ? 話說我應該投游戲區(qū)還是投科技區(qū)呢233