来自'Star Trek'的扭曲驱动是否可能？

几乎每个"Star Trek"episode and movie中的关键情节设备之一是星船能够以低速及更高的速度行驶。这要归功于称为warp drive的推进系统。它听起来很"科学虚构，"它是warp drive不'实际上存在。然而，从理论上讲，这种推进系统的某些版本可以从给定足够时间，金钱和材料的想法中产生。

也许扭曲驱动似乎是可能的主要原因是它还没有被证实。因此，FTL（快于光）旅行可能会有一个未来的希望，但不会很快。

什么是扭曲驱动？

在科幻小说中，扭曲驱动是允许船只通过比光速更快的移动穿过空间。这是一个重要的细节，因为光速是宇宙速度限制宇宙和最终交通规律和障碍。

据我们所知，没有什么可以比光更快地移动。根据爱因斯坦和#39相对论，需要无限的能量来加速质量达到光速的物体。（光本身不受这个事实影响的原因是光子的粒子没有任何质量。）因此，看起来有一个航天器以（或超过）光的速度根本是不可能的。

然而，有两个漏洞。一个是没有'似乎禁止尽可能接近光速旅行。第二，当我们谈论不可能达到光速时，我们通常在谈论物体的推进。然而，正如下面进一步解释的那样，扭曲驱动的概念并不一定完全基于船舶或物体本身以光速飞行。

扭曲驱动与蠕虫

Wormholes通常是对话的一部分丁空间穿越宇宙。然而，通过蠕虫旅行将与使用扭曲驱动明显不同。虽然扭曲驱动涉及以一定速度移动，但蠕虫是理论结构，允许空间船通过超空间隧道从一个点行进到另一个点。实际上，他们会让船只走捷径，因为他们在技术上仍然与正常的时空联系在一起。

这样做的一个积极的副产品是，星船可以避免不良影响，如时间膨胀和对人体大量加速的反应。

扭曲驱动是否可能？

我们目前对物理学的理解以及光如何传播排除了物体达到大于光速的速度，但并不排除空间本身以该速度或超过该速度行进的可能性。实际上，一些研究过该问题的人声称，在早期宇宙中，时空以超腔速度扩展，即使间隔很短。

如果这些假设被证明是正确的，扭曲驱动可以利用这个漏洞，留下物体推进的问题，而是要求科学家如何产生移动时空所需的巨大能量。

如果科学家采取这种方法，可以通过这种方式考虑扭曲驱动：扭曲驱动是创造大量能量的原因，它收缩星前的时间空间，同时同样扩大后部的时空，最终创造一个扭曲的泡沫。这将导致气泡级联的时空-当扭曲在超腔内进展时进入新目的地时，船舶保持静止到其局部区域。

在20世纪后期，墨西哥科学家Miguel Alcubierre证明warp drive实际上与管理宇宙的法律一致。他的迷恋基因Roddenberry's革命性的情节驱动器，Alcubierre'被称为Alcubierre驱动器的星船设计骑着时空的波浪"波浪"，就像一个掠水员在海洋上的波浪一样。

Warp Drive的挑战

尽管Alcubierre's证明以及我们目前对理论物理学的理解中没有任何阻止扭曲驱动发展的事实，但整个想法仍处于猜测领域。我们目前的技术还很成熟，尽管人们正在努力实现这一巨大的太空旅行壮举，但仍有许多问题有待解决。数学趣味小知识大全

负质量

扭曲气泡的产生和移动需要其前面的空间湮灭，而后面的空间需要快速增长。这个湮灭的空间被称为负质量或负能量，这是一种高度理论化的物质类型，尚未't been"已找到"然而。

话虽如此，三种理论使我们更接近**群众的现实。例如，Casimir效应布置了两个平行反射镜放置在真空中的设置。当它们彼此非常接近时，它们之间的能量似乎低于它们周围的能量，从而产生负能量，即使只有极小的量。

2016年，LIGO（激光干涉仪重力波观测站）的科学家证明，时空可以在巨大的重力场存在下弯曲

截至2018年，罗切斯特大学的科学家们使用激光来证明产生负质量的另一种可能性。

尽管这些发现使人类更接近功能性扭曲驱动，但这些微量的负质量远远超过需要的负能量密度的大小行进200倍FTL（在合理的时间内到达最近的恒星所需的速度）。

能量

随着Alcubierre在1994年的设计以及其他设计，似乎创造必要的时空扩张和收缩所需的大量能量将在其100亿年的使用寿命期间超过太阳的产出。然而，进一步的研究能够降低天然气巨星所需的负能量，虽然有所改善，但这仍然是一个挑战。

解决这一障碍的一个理论是提取由具有相反电荷的相同粒子的物质-反物质湮灭爆炸产生的大量能量，并将其用于船舶的"扭曲核心"。

使用扭曲驱动器行进

即使科学家成功地围绕给定的太空船弯曲时空，也只会导致更多关于太空旅行的问题。

科学家们推测，随着星间旅行，扭曲的气泡可能会收集大量的粒子，这可能会在抵达后引起大规模爆炸。与此相关的其他可能问题是如何导航整个扭曲气泡以及旅行者如何与地球通信的问题。

结论

从技术上讲，我们距离扭曲驱动和星间旅行还有很长的路要走，但随着技术的进步和对创新的推动，答案比以往任何时候都更接近。像Elon Musk和Jeff Bezos这样渴望让我们成为一个遥远的太空文明的人是打破warp drive代码所需的刺激。几十年来，这是**次对太空飞行产生类似岩石和滚动的兴奋，这种热情是探索宇宙的另一个重要组成部分。