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有朝一日翘曲驱动会成为现实吗? 精选

已有 3235 次阅读 2021-3-6 21:30 |个人分类:新观察|系统分类:海外观察

有朝一日翘曲驱动会成为现实吗?

诸平

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翘曲驱动也被称为曲速引擎(英語:Warp drive)是一种假想的超光速(faster-than-light, FTL)推进系统,经常 ... 運用空間翹曲(space warp)作為推進工具已成為一些物理學家(例如米給爾·阿庫別瑞)的理論推導主題( ... 若船艦是採用脈衝引擎,速度則為次光速(亞光速),會感受到時間展長,因為衝量式驅動的船隻仍處在正常時空連續體。

据鲍勃·伊卡(Bob Yirka202134日通过物理学家组织网(Phys.org)发布的消息 , 应用物理学(Applied Physics)的两名研究人员创建了他们所描述的第一个一般的翘曲驱动模型。这是一种航天器的模型,其移动速度可以快于光速,而实际上没有违反物理定律。阿列克谢·鲍勃里克(Alexey Bobrick)和吉安尼·马泰尔(Gianni Martire)撰写了一篇论文,解释了翘曲驱动的想法并将其已经在英国物理学会(IOP)的《经典和量子引力》(Classical and Quantum Gravity)网站发表——Alexey Bobrick, Gianni Martire. Introducing physical warp drives. Classical and Quantum Gravity, 2021, DOI: 10.1088/1361-6382/abdf6e. Accepted Manuscript online 25 January 2021.

18天之后也向预印本网站(Arxiv: arxiv.org/abs/2102.06824)进行了提交,并在2021217日对212日首次提交的文稿进行了更新。详见Alexey BobrickGianni Martire. Introducing Physical Warp Drives, Classical and Quantum Gravity (2021). DOI: 10.1088/1361-6382/abdf6e. On Arxiv: arxiv.org/abs/2102.06824.

早在20世纪60年代,由于电视节目《星际迷航》(Star Trek),电视观众逐渐习惯了翘曲驾驶的想法。当船员需要快速驶往某个地方时,柯克船长(Captain Kirk)下达了他著名的命令——苏鲁先生,奔跑” (“Mr. Sulu, Run”) ,船很快就被推到了另一个遥远的目的地。但是物理学家嘲笑了真正的翘曲驱动的想法。因为它表明它的移动比光快。但是实际上,正如驱动器的名称所暗示的那样,这种引擎实际上并未以比光速更快的速度推动飞机飞行。相反,我只是扭曲了时空,以便可以使用快捷方式。想象一下餐巾纸。如果需要遍历整个曲面,则需要一些时间。但是,如果将餐巾对折并在折痕上移动怎么办?您几乎可以立即到达目的地。

在这项新举措中,阿列克谢·鲍勃里克和吉安尼·马泰尔有了阿库别瑞翘曲驱动(Alcubierre warp drive)设想。而此驱动的概念就是米格尔·阿库别瑞(Miguel Alcubierre)早在1994年提出的。他将其设想为一种能够缩小飞行器前方时空,同时将其向飞行器后方扩展的航天器。但是,这样的航天器需要大量的负能量,这对于实际的航天器是不可行的。阿列克谢·鲍勃里克和吉安尼·马泰尔建议,可以使用巨大的引力来弯曲时空。关键是找到一种方法,来利用其重力将行星大小的物体压缩成可控制的航天器模块大小。由于隐含的困难,今天无法构建由研究人员开发的模型创建的翘曲驱动器,但暗示有朝一日有可能成为现实。上述介绍仅供参考,有关更多信息敬请注意浏览原文或者相关报道

[Submitted on 12 Feb 2021 (v1), last revised 17 Feb 2021 (this version, v2)]

Introducing Physical Warp Drives

Alexey BobrickGianni Martire

The Alcubierre warp drive is an exotic solution in general relativity. It allows for superluminal travel at the cost of enormous amounts of matter with negative mass density. For this reason, the Alcubierre warp drive has been widely considered unphysical. In this study, we develop a model of a general warp drive spacetime in classical relativity that encloses all existing warp drive definitions and allows for new metrics without the most serious issues present in the Alcubierre solution. We present the first general model for subluminal positive-energy, spherically symmetric warp drives; construct superluminal warp-drive solutions which satisfy quantum inequalities; provide optimizations for the Alcubierre metric that decrease the negative energy requirements by two orders of magnitude; and introduce a warp drive spacetime in which space capacity and the rate of time can be chosen in a controlled manner. Conceptually, we demonstrate that any warp drive, including the Alcubierre drive, is a shell of regular or exotic material moving inertially with a certain velocity. Therefore, any warp drive requires propulsion. We show that a class of subluminal, spherically symmetric warp drive spacetimes, at least in principle, can be constructed based on the physical principles known to humanity today.
Comments:Accepted in CQG, comments welcome
Subjects:General Relativity and Quantum Cosmology (gr-qc)
DOI:10.1088/1361-6382/abdf6e
Cite as:arXiv:2102.06824 [gr-qc]

(or arXiv:2102.06824v2 [gr-qc] for this version)

Submission history

From: Alexey Bobrick [view email]
[v1] Fri, 12 Feb 2021 23:58:39 UTC (282 KB)
[v2] Wed, 17 Feb 2021 13:48:39 UTC (636 KB)




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