每日一個(gè)科學(xué)小知識_曲率和曲速空間引擎
??說到曲率空間引擎,相信大家都不陌生,這一技術(shù)在各大科幻小說(比如《三體》,《星際迷航》)中都被廣泛提及,作為打破光速限制的工具,其中,在小說《三體》中,有一段比喻性的描寫十分生動(dòng):
??AA拿過程心疊好的帶篷的小紙船,稱贊很漂亮,然后示意程心也進(jìn)浴室。在盥洗臺(tái)上,她用小刀片從香皂上切下了小小的一片,然后把小紙船的尾部扎了一個(gè)小孔,把那一小片香皂插入小孔中,抬頭對程心神秘地一笑,輕輕地把紙船放進(jìn)已灌滿水并且水面平靜的浴缸中。小船向前移動(dòng)了,在這片小小的水面上,從此岸航向彼岸。

??這個(gè)肥皂船DIY教程與曲率驅(qū)動(dòng)原理是一樣的。學(xué)過物理的同志們都知道,宇宙的空間并不是平坦的,而是存在著彎曲,如果把宇宙的整體想象為一張大膜(你看這個(gè)膜,它又大又圓),這張膜的表面是弧形的,整張膜甚至可能是一個(gè)封閉的肥皂泡。雖然膜的局部看似平面,但空間曲率還是無處不在。一艘處于太空中的宇宙飛船(就像小紙船),如果能夠利用某種方式把它后面的一部分空間“熨”平(肥皂船則是利用肥皂去改變船后面水的表面張力),減小其曲率,那么飛船就會(huì)被前方曲率更大的空間拉過去,這就是曲率驅(qū)動(dòng)。

??那么曲速引擎是啥呢?這個(gè)東西大體上和曲率引擎相似,都是通過把空間拉拉扯扯加速,但它比區(qū)域引擎多了一個(gè)極為重要的部件——曲速泡。當(dāng)后方膨脹的空間和被壓縮的空間裹挾著曲速泡高速航行時(shí),其實(shí)飛船相對于曲速泡內(nèi)的空間是靜止的,運(yùn)動(dòng)的只是空間,所以飛船內(nèi)的時(shí)間體系和出發(fā)點(diǎn)基本同步的!

??曲率引擎就不一樣了,它比曲速引擎少了一個(gè)關(guān)鍵的曲速泡。因此,曲率飛船遵守狹義相對論中的洛倫茲變換原理(這個(gè)我們下次解釋,咕咕咕),也就是無限接近光速時(shí),飛船內(nèi)的時(shí)間體系不再和出發(fā)地同步,而是有一個(gè)非常大的交換比,而這個(gè)交換比可能會(huì)很大,甚至接近無窮!所以就會(huì)在《三體》中,出現(xiàn)鐘慢效應(yīng)。

??好啦,今天的科普就到這里,同學(xué)們記得素質(zhì)三連哈
