星际迷航中的怪僻科技
《星际迷航》作为美国闻名的科幻影视系列,从上宿世纪60年月以来就起头陆续上映和播出。剧中预言了很多在23宿世纪才会呈现的工具,但它早期的一些预言在今天已经不新颖了——板砖大小的“通信器”无异于原始的年老大,“宇宙翻译器”和美军在伊拉克利用的“文句翻译机”一般无二,“企业号”船主写日志时利用的“PADD”便携式电脑,其实就是ipad。
不外,这些成长敏捷的科技本家儿如果通信和显示手艺,而《星际迷航》中最焦点的预言——时空传送器和超光速观光,却在实际中连个影子都没有,让我们感受到实际仍然与那个神奇的科幻宿世界相差甚远。
在《星际迷航》中,时空传送器是一个可以移动听和物体的装配。当这台机械启动时,机械装配中的人会消逝,刹时在遥远时空中另一台传送器中呈现,借助于时空传送器,人类可以无视海角海角般的距离,在宇宙遍地闪来闪去。可惜的是,严厉的科学家们无法接管时空传送器的工作道理——复制一小我的信息后销毁人体,在宇宙的另一处提守信息后重塑人体——这样会死人的。并且,一小我身体内大约有1025原子,要复制而且传输这些原子的信息,需要的信息量是无法想象的。科学家按照人体的布局做过计较,要传输一小我类细胞大约需要100亿比特的信息量,要传输一小我起码需要的数据量有1042次方比特,在现有的带宽下,《星际迷航》中两三秒内搞定的传输现实上要耗去1015次方年,这显然是没有意义的。所以,若想实现星际迷航,时空传送器是靠不住的。
超光速能实现么?
那么超光速观光的环境又如何呢?《星际迷航》中的“宿世界联邦”拥稀有十光年的边境,但“企业号”的船员在数周内就可以穿越这些距离,他们依靠的是一种名为“翘曲航行”的手艺,使星际飞船可以超越光速飞翔,但实际中这是可以做到的么?爱因斯坦的相对论表白,没有物体可以超越光速,迄今为止,无论是传统的化学火箭仍是最新式的VASIMR(一种壮大的等离子火箭)都不成能接近光速。那么影视中的“翘曲航行”可否实现星际观光呢?
墨西哥理论物理学家米格尔·阿库别瑞找到了一种方式,可以在不违反相对论的环境下实现超光速。阿库别瑞认为,超光速航行需要一种“曲速引擎”来带动。这种引擎以波动的体例展延空间,导致星际飞船前方的空间缩短尔后方的空间扩张,前后所连当作的轴标的目的即为飞船想要航行的偏向。如斯一来,星际飞船仿佛是在一段平展正常的空间内乘着波动进步,这一空间称为“曲速泡”。既然船在曲速泡内并没有真正地移动,而是由曲速泡带着船走,那么广义相对论中对于物体速度不成跨越光速的限制就派不上用场了。
阿库别瑞的科学理论竟然与《星际迷航》中的“翘曲航行”不约而合,这给了一些科学家少许决定信念——也许用“曲速引擎”来做星际迷航的疯狂设法并非是可望而不成及的。
阿库别瑞的“曲速引擎”仍然逗留在理论阶段,可是美国宇航局(NASA)的科学家哈罗德·桑尼·怀特已经火烧眉毛地起头试探这种理论的可行性了。他在约翰逊航天中间成立了一套名为“怀特—朱迪曲速干与仪”的尝试装配,试图利用一束激光来触发空间扭曲。怀特但愿能不雅察到光子四周的空间发生扭曲,从而使其在不改变速度的环境下运行更远的距离。
怀特对此这项尝试是有决定信念的,他认为,宇宙在大爆炸之后存在过一个暴涨期间,那时宇宙中肆意两点之间城市以极高的速度彼此远离,既然大天然可以或许做到这一点,人类也应该能做到。不外他也认可,即使尝试当作功,激光发生的空间扭曲也长短常少的,这无法和真正意义上的“曲速引擎”比拟,可是怀特仍然认为本身“粗陋不胜的尝试”迈出了令人兴奋的第一步。
危险的“翘曲航行”
与怀特分歧,美国约翰·霍普金斯大学物理学家威廉·艾德斯坦更多地暗示了担忧。他认为,若是星际飞船真的可以或许超越光速,这对于船员和飞船将长短常危险的。在太空中,每立方厘米的空间中大约只含有两个氢原子,这对低速太空飞翔来说不算什么,可是若是飞船的速度接近光速,这些孤傲的小原子们就会酿成致命的太空位雷。空间中的氢原子会不竭撞击超光速运行的飞船,发生的氢原子辐射剂量将达到人类致死剂量的十倍,这么大的能量不仅会杀死船员,也会粉碎船上的电子设备。
别的,因为飞船的速度比光快,飞船内部发出的旌旗灯号很难追上阿库别瑞理论中“曲速泡”的前端,那么应该如何发出指令让“曲速引擎”起头或者遏制压缩这部门空间呢?很较着,这种飞船将很难启动或者停下来。
可否利用“曲速引擎”进行星际观光,科学家们莫衷一是,可是有一点是确定的——若是要实现星际观光,我们必需要接近甚至超越光速,在找到加倍合适的航行体例之前,科学家们将继续探寻“翘曲航行”的可能性。







