所谓曲率驱动的概念就是指通过对时空本身的改造来驱动飞船,利用物理学定律中的漏洞来打破光速不可超越的限制。

曲率引擎,刘慈欣创作小说《三体》中的科技。驱动飞船进行光速飞行的发动机,通过在飞船身后降低空间曲率来推动飞船,三体文明和地球文明先后掌握了这一技术。曲率引擎运行时会产生“曲率航迹”,航迹内的光速降低。可以利用大功率曲率引擎产生的航迹来制造黑域甚至“死线”。

中文名

曲率引擎

目的

打破光速不可超越的限制

途径

利用物理学定律中的漏洞

相关专家

哈罗德·怀特

曲率简介

这个宇宙的空间并不是平坦的,而是存在着曲率,如果把宇宙的整体想象为一张大膜,这张膜的表面是弧形的,整张膜甚至可能是一个封闭的肥皂泡,虽然膜的局部看似平面,但空间曲率还是无处不在。

曲率驱动

一个划行的小船,在一条平坦的河流上。因为河流是平坦的(相当于曲率为零),所以小船并不会加速航行。但如果前方突然遇到一个向下的瀑布(瀑布的曲率认为是无穷大),则小船会很快达到一个非常快的速度。结合这样的比喻便可以理解了。

曲率研究

2012年,物理学家哈罗德·怀特将围绕飞船的那个环状结构从原先设计中的扁平状改为甜甜圈那样的“圆筒形”,计算的结果显示这样一个装置的驱动所需能量,仅相当于美国宇航局(NASA)在1977年发射的旅行者号探测器那样的质量按照质能方程转化得到的能量值。另外,怀特还发现如果空间弯曲的强度可以随时间发生起伏变化,那么实现这一装置所需的能量将进一步减少。

怀特和他的同事们在实验室里实验了他们的小型曲率驱动装置,并在约翰逊空间飞行中心建立了一套被称作“怀特-朱迪曲率场干涉仪”的装置。简单地说基本就是使用一束激光来触发时空在微观尺度上的扭曲。这一想法将有希望让这种科幻产物成为真正的现实。

可行性

据国外媒体报道,借助曲率驱动实现超光速的飞行,这是一种由于科幻电影《星际迷航》而变得流行一时的概念。至今,科学家们认为这一技术可能并非如原先想象的那么难以实现。

所谓曲率驱动的概念就是指通过对时空本身的改造来驱动飞船,利用物理学定律中的漏洞来打破光速不可超越的限制。1994年墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利(Miguel Alcubierre)首次提出了现实生活中曲率驱动的概念。然而后续进行的计算显示这样一种装置将需要无法达到的极高能量才能实现。

如今,物理学家们表示,原先的曲率驱动模式可以进行改造,从而让它可以用比原先计算少得多的能量条件下实现运行,这一想法将有希望让这种科幻产物成为真正的现实。

“这让人看到曙光。”在2012年9月14日于美国宇航局约翰逊空间飞行中心举办的星际飞船100周年研讨会上,该局科学家哈罗德·怀特(" Harold "Sonny" White)这样说道。这一研讨会的举办旨在探讨未来星际航行将会遇到的挑战。[1]

相关作品

《三体》

刘慈欣著名科幻小说《三体》世界里也涉及到曲率驱动引擎,是航天器达到光速的方法,但改变曲率造成的航迹,在“黑暗森林”中被视为文明达到一个先进程度的里程碑,有大量曲率航行的航迹的行星必将受到毁灭性打击。但是若用大量曲率航迹将星系所包裹形成“慢雾”则变成了安全声明,因为航迹内的光速只有16.7千米每秒,达不到第三宇宙速度,所以光甚至无法离开太阳系。即为表明人类社会不会离开太阳系。

小说中地球文明开始研制曲率驱动时在是程心通过云天明的隐喻的“三个故事”推导出来的。

引擎在广播纪元8年,程心将星环公司交与托马斯·维德接管。

掩体纪元5年星环集团宣布研制曲率驱动飞船的计划。

但是掩体纪元11年程心代表星环集团向联邦政府投降,托马斯·维德被判处死刑,曲率驱动引擎在人类中发展停滞不前,后来政府发现的光速飞船对于黑域计划的作用纵容秘密研究,但是为时已晚。

掩体纪元67年太阳系开始二维化时,程心与艾AA乘坐曲率驱动飞船离开太阳系,于银河纪元409年到达DX3906。