chris van den broeck於一篇1999年的論文試圖闡述一些可能的課題,亦發表在《經典與量子引力》期刊。藉由將引擎運送的“曲速泡”的3 1維表麵積收縮,同時擴張所包含的內部3維體積,van den broeck能將運輸幾顆小原子所需的總能量減少到少於3個太陽質量。隨後,透過對van den broeck度規稍微修改,sergey krasnikov可以將負能量總需求縮減到幾個毫克。
gonzález-diaz的工作解決了2維量子不穩定性的問題。在此一發表在《物理評論d》62卷(physical review d vol. 62),gonzález-diaz提議考慮封閉類時曲線的課題。這樣的改善允許了多連通空間(multiply-connected spaces),結束了短程線不完備性並滿足了量子不穩定性的要求。
2012年9月14日,美國國家航空航天局約翰遜航天中心的科學家和工程師們在“百年星艦”的研討會上,提出了通過“曲速引擎”實現恆星際宇宙航行的議題,並認為該技術是有希望實現的。
物理學家米給爾·阿庫別瑞設想的“曲速驅動”方式是在一艘形狀似足球狀的宇宙飛船外形成一圈巨大的環,該環需要特殊的技術製造,其功能是使的飛船外部的時空彎曲並圍繞著飛船,形成一個曲速泡。
宇宙飛船前後空間可進行收縮和擴張,而飛船本身卻置於一個沒有扭曲的時空泡中,也就是說隻有曲速泡外的時空發生了扭曲,飛船所在的時空是平坦的。根據伊卡洛斯星際公司執行長、物理學家、博士後研究員理查德·奧伯塞(richard obousy)介紹:“在宇宙空間中,光速是恆定的,一切物體執行速度都要受到光速的限製,但曲速驅動是一個很酷的想法,通過‘編織’時空而避免了光速限製的定律。”按照這一概念打造的宇宙飛船,將能夠實現10倍光速左右的宇宙航行速度,而且不破壞光速限製。
科學家提出了一個有趣的猜想,通過振蕩曲速泡的強度來達到減少能量的目的。科學家已經在實驗室中開始嚐試設計迷你版的“曲速引擎”模型,並在約翰遜航天中心建立了一個曲翹場幹涉儀,實際上這是一台鐳射幹涉儀,使得產生微域時空扭曲效應。相比較於一個真正的曲速引擎,如此般鐳射幹涉儀似乎如同一個異常簡陋的實驗技術,但它代表了打造麴速引擎的第一步。物理學家理查德·奧伯塞認為倘若我們要成為一個真正的宇航文明,就需要大膽進行設想。
研究顯示,扭曲時空是有風險的。在超光速飛行中,與阿庫別瑞泡沫所含能量相反的粒子將在泡沫前方堆積,有些粒子甚至會進入到時空泡沫中,形成累積效應,時空泡沫飛行的距離越長,前方堆積的粒子就會越多。當宇宙飛船最終到達目的地開始減速時,一路上積累的大量能量會在瞬間全部釋放,足以毀掉任何與其接觸的東西。一直潛伏在時空泡沫中的粒子也可能會對飛船本身造成威脅。如果飛行器在路過小行星帶時掉出了時空泡沫,災難就會發生。同時,如果飛船在距離目標行星過近的地方減速,人們會在無意中把這顆行星從地圖上“抹去”。
蟲洞(wormhole)又稱愛因斯坦-羅森橋、時空洞,也譯作“蛀孔”。是宇宙中可能存在的連線兩個不同時空的狹窄隧道。1916年奧地利物理學家路德維希 · 弗拉姆在研究卡爾 · 史瓦西對愛因斯坦場方程的解時提出了“描述兩個不同的時空區域由一個時空管道連線”; 1935年愛因斯坦及納森·羅森利用廣義相對論進一步探索了弗拉姆的理論,他們一起提出了連線兩個不同時空點的橋梁的概念——愛因斯坦-羅森橋;1957年,物理學家惠勒首次采用“蟲洞”稱呼這一時空橋梁。
蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結構,它可以把時空中的兩個點直接連線起來,不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠。簡單地說,“蟲洞”就是連線宇宙遙遠區域間的時空細管。利用蟲洞的特性,我們就有可能在較短的時間內完成遠距離的空間旅行,或者進行時間旅行。蟲洞也可能是連線黑洞和白洞的時空隧道,所以也叫灰道。
蟲洞作為眾多引力研究中的一個分支,人們對其研究已擁有很多年的曆史。所謂蟲洞是人們假想的存在於宇宙的一種時空結構,它扮演了時空橋梁或隧道的角色。人們利用蟲洞可以將一個單一宇宙的兩個漸進平直區域或兩個漸近平直宇宙連線在一起,即它可以作為連線兩個遙遠時空區域的捷徑。
對於蟲洞物理的研究,人們最早可以追溯到1916年,弗拉姆通過分析當時被提出的史瓦西解對蟲洞進行了探索。對蟲洞型別解的進一步探索是在1935年,當時愛因斯坦和羅森構建了由基本粒子模型表述的、連線兩片相同區域的“橋”,稱為“愛因斯坦-羅森橋”。此後的一段時間,人們在這個領域幾乎沒有進行任何相關的探索。
直到20世紀50年代,惠勒把這個問題重新提出來。1957年,惠勒為這類物體引入了“蟲洞”一詞。惠勒認為,蟲洞(比如 reissner-nordstrom 蟲洞或 kerr 蟲洞)是在普朗克尺度下存在的連線時空不同區域的量子泡沫的客體。
後來,霍金和其他人通過變換把這些蟲洞變成了歐幾裏德蟲洞。然而,由於常規物質的不穩定性,惠勒研究的這些蟲洞是不可穿越的, 並且對這些蟲洞進一步研究會發現它們存在不同型別的奇點。
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