據說真正的紳士發車速度都大於光速

遊戲 06-14

超光速航行，從來都是伴隨著科幻作品登場的必備元素之一。自從這個C值在17世紀被手工測出，再到上個世紀80年代被儀器確定以來，它就代表著宇宙速度的極限——一種人類要向更高層次文明進化的必須跨越的極限。

我們的祖先沒有鰭，卻因為看到了魚兒在水裡暢遊發明了船隻；沒有翅膀，卻因為看到了鳥在天空飛翔而萌生了自己也可以飛翔的想法。我們在地球漫長的歲月里不斷地向其他生物「偷師」，終於創造了這個星球上有史以來最發達的文明，然而在今天，面臨著邁向宇宙這一步時。人類突然發現，自己已經走到沒有師可以偷的時代了。

自從哈勃望遠鏡被投射上太空之後，人類已經深知宇宙之廣闊。距離太陽系最近的星系半人馬座α星C，距離地球4.5光年；從地球我們的母星系銀河系的中心，距離26,100光年；若想要到臨近的仙女座見見奧特曼，則需要以光速飛行254萬年。就連飛到我們的恆星太陽，都需要以光速飛行6分鐘。

噢，世界上最遙遠的距離，就是我總是看到你的剪影，伸手卻永遠觸不到你。

就目前可觀測宇宙的範圍內，人類還沒有發現任何能超過光速傳遞信息的存在，真空中的光速似乎被上帝的鉗子鎖定了一樣，無論怎麼敲打怎麼折騰，都不能將其改變一分一毫。不僅如此，愛因斯坦在100年前發布《相對論》的時候就告訴我們，光速不僅無法超越，就算要達到光速甚至亞光速都是極難的——要把一個物體加速得越快所需能量就越大，若要將其加速至光速，則需要接近無窮大的能量。

然而人類的想像力總是先於科學先行一步——從來沒有一種生物能自力飛離地球，而人類卻無師自通地發明了火箭；從來沒有一種生物能在大氣圈以外生存，我們卻發明了宇航服和空間站。科幻小說的始祖儒勒·凡爾納在1865出版的《從地球到月球》里，就描寫到法國探險家米歇爾乘坐「地球大炮」發射的炮彈飛到了月球軌道，1個世紀後的1969年7月21日，宇航員阿姆斯特朗乘坐著被發射的「炮彈」，登陸月球表面。1874年出版的《神秘島》里，凡爾納就在書里提到：「水是未來的燃料。」，近100年後的1967年，日本人藤島昭就發現了光催化作用可以把水分解為氫和氧，而液態氫，正是後來火箭發射的燃料之一。

『但凡人能想像到的事物,必定有人能將它實現。』——儒勒·凡爾納

這個時代里，人類也依靠自己的想像力超越了光速。科幻作品裡面，未來的人類乘坐飛船飛躍銀河探索宇宙，在那裡，我們有一百種超越光速的方法。

會抄近路的人類才是好人類——超空間引擎法（hyperdrive）

弦理論推測我們的宇宙有11個緯度，然而其他緯度在我們的宇宙蜷縮成無法觀測的狀態，因為能被我們人類感知的只有「長寬高」三維。在三維空間里，光速約為30萬KM/S，任何已知物質的速度都不可能超過光速，但如果我們能進入更高緯度的空間，則有可能擺脫這個限制，就如同一個二維的紙片人遇到一個畫在紙上的迷宮，由於他只能前後左右地移動所以迷宮對他非常複雜，然而三維的我們則不需要這樣做——我們了解「上高低」這個緯度，於是能直接跳過牆壁了事。超空間引擎，則是賦予我們在三維生物能夠在四維以上的空間做出類似「跳」這個動作，從而賦予飛船以超越光速的速度穿越三維空間里的長距離。當然，這也可以被簡單理解為走樓梯下樓和跳樓下樓的速度差別。

超空間引擎的「實用例子」——《星球大戰》系列

《星球大戰》系列故事發生在一個架空的宇宙，裡面發生的一切故事都和我們這個地球，我們這個銀河系沒有啥關係。因此和《星際迷航》不同，星球大戰里有很多算不上科幻甚至已經是玄幻的元素，比如能夠相互招架的激光劍（其實是等離子體）、能反射激光武器的絕地武士劍術、一伸手就把人彈飛的原力，這導致星戰系列比起科幻作品更像武俠修仙或者太空歌劇這類作品，那麼自然，有些不那麼科學的設定也就可以理解了。比如在系列裡用於宇宙旅行的超光速航行法，就是超空間引擎—只需要精確確定坐標並且原理引力源，超空間引擎就能讓飛船在幾分鐘到幾小時內飛躍幾個銀河系的距離。而系列作品裡設定最BUG的是，飛船無論大小基本上都裝有超空間引擎，沒人知道他們用的是什麼能源，至於原理？我怎麼知道，反正三千年前超空間引擎就被開發出來了。當然了，《星球大戰》宇宙是一個萬物皆有原力，太空里能聽到BIUBIUBIU的激光炮聲音，甚至人能無防護地站在宇宙船上的甲板上眺望宇宙這種基礎物理法則都能改變的世界，區區超光速，簡直不是事兒。

難易度：4.5星

人類作為三維空的生物，高緯空間對於我們是難以想像的。就如同活在紙片上的人很難理解「高」這個概念一樣。如果要設計出超空間引擎，我們就必須首先發現並了解高緯空間，研究進出高緯空間的辦法，並設計出一個能在高緯度空間安全飛行的飛船——三維結構在進入四維的時候會不會無法維持結構而解體？多出的一個從沒聽過的緯度要怎麼行進，怎麼進行方向辨別？四維空間里會不會有四維食人魔啃掉我們的飛船？這都是需要考慮的問題。《星球大戰》裡面的超光速引擎，在我們有生之年估計是不可能看得到的了，但這裡有一個好消息：美國NASA已經開始研發裡面的亞光速等離子引擎，並表示在20年內可以投入使用，把人類送上火星。看來就算沒有實現一個大目標，我們也還是可以先完成一個小目標嘛。

來自NASA的噴氣推進實驗-加州理工學院

我走路雖不快，但我挖掘機學得好——蟲洞法（worm hole）

根據相對論，空間並不是平滑的，它受到物質質量的影響，質量越大的物體，引起空間的塌陷便越大，這便是引力的由來。就如同我們在一塊布上面放一個鉛球，越重的鉛球必然會引起布面更深的下陷，假設鉛球足夠的重，布料足夠的柔韌，它就可以足夠地下沉並接到另一個平面——地面。此時如果有一隻趴在布面上的螞蟻把布咬了個洞，它就可以穿過布料落下到地面了。

當然，科學家們也有更簡單的解析：有人猜測我們的宇宙和地球一樣，也是一個球形，那麼蟲洞就像一條果蟲吃蘋果——它不必慢慢爬過蘋果表面去另一端，而會直接挖一個貫穿蘋果內部的通道出來。也有科學家認為遍布我們宇宙的黑洞就是天然形成的蟲洞，穿過去的話就能去到宇宙的遠處，甚至另一個宇宙，就像《星際穿越》裡面的劇情那樣——前提是你沒有被黑洞的引力撕扯成義大利面。

蟲洞的「實用例子」——《星際穿越》

在幾年前的大電影《星際穿越》里就描述了一個這樣的故事：地球上的植物因為某種原因不斷枯萎，收成一年比一年少，地球漸漸成為不適合居住的星球。走投無路的人類把目光投向太空，結果在土星的軌道上發現了一個被未知力量放置於此，通往遙遠宇宙的蟲洞。主角於是乘坐太空船穿越蟲洞去到了宇宙的另一邊尋求宜居星球，波瀾壯闊的太空冒險故事就此展開。

難易度：4星

科學家還沒發現任何驗證過的蟲洞，就算那如《星際穿越》裡面所提到，布滿宇宙的黑洞的蟲洞的一種，人類也難以毫髮無損地進入，更別提根本不知道出口在哪裡——很大可能那裡根本不是電影里什麼「五維宇宙的人類為了拯救我們而設置的高緯空間」，而是某個宇宙的邊緣，是不是打算和電影里的「先鋒軍」一樣不打算回家了？而人工製造蟲洞更是難於上青天，這種如同上帝手筆一樣的行動，不燒掉幾個太陽級別的恆星恐怕是不夠能量的，而且如何維持人工蟲洞的穩定更是一個天大的難題。咱們還是先研究怎麼把利用恆星能源的戴森球弄出來吧。

沒有這個戴森球，超光速所需能量源遙不可及

人類史上最先進的滑板鞋——曲率引擎（Warp drive）

曲率引擎是近代科幻作品裡最常見的超光速推進系統，也是目前為止最有可能實現的超光速推進方式。曲率引擎的核心在於飛船本身不進行移動，而是通過引擎釋放力場來收縮飛船前方的空間結構，並展開飛船後方的空間結構，從而使空間翹曲以推動飛船的移動。

由於利用曲率引擎航行的時候，飛船會停留在平滑時空的「氣泡」內，因此可以規避《相對論》里由超光速帶來的時空膨脹效應。在科幻小說《三體》的設定里，掌握曲率引擎技術意味著一個文明質的變化，是「黑暗森林打擊」的首要目標。

曲率引擎的「實用例」：《星際迷航》系列

《星際迷航》系列電影和遊戲里，幾乎所有登場的宇宙飛船都裝備了曲率引擎，並根據曲率劃分了9個等級，曲率1為標準光速，最大的曲率9，則為729倍光速。在《星際迷航》里有機生命體只能無限接近曲率9而不可能達到這個速度，然而在第四代電視劇《重返地球》里一個出現了一個能達到曲率速度10的種族，編劇似乎無法自圓其說了於是讓他們受到了副作用——旅行後反向演化成兩棲類蠑螈。然而這又和曲速引擎的設定矛盾——飛船自身根本沒有進行超光速飛行，理論上完全不會出現相對論里的時光倒流效應。

難易度：3星

人類還遠沒有了解收縮和展開空間結構的方法，唯一已知的是高質量物體會引起時空彎曲。然而如同地球這麼大質量的物體，也只夠讓月球繞地公轉，那要多大的質量才能讓時空彎曲度達到讓飛船超過光速呢？當然，理論上我們也可以通過製造巨大的能量場來彎曲空間，所需要的能量也不多，也就太陽能量的十億倍而已。

此外，不少詳細描述過曲率引擎的作品都提到過一點，就是曲率引擎會對經過的空間形成環境破壞，在《星際迷航》，曲率飛船頻繁經過的航道會出現子空間裂縫，所有一般不允許運用超過曲率5的速度航行；在小說《三體》里，曲率飛行會留下內部光速為0的「死線」，而一旦「死線」受到干擾甚至會擴散到整個星系。但就算如此不「環保」，曲率引擎依然是目前最有可能實現的超光速移動方式。

我們不是大自然的搬運工，我們只負責攪碎並讓你回爐重造——量子傳送法（Quantum transport）

量子力學估計是近代物理史上最詭異的存在，你聽過虐貓狂人薛定諤的故事沒有？沒有沒關係，反正他有一隻量子貓，它能同時處於死和活的疊加態里——無法理解？真巧其實我不太能理解，反正這東西就是連愛因斯坦都曾經表示「我接受唔到咯」的玩意。重點是，量子力學裡存在一個叫「量子糾纏」的超距作用：電子存在自旋狀態，如果一旦讓兩對電子「糾纏」起來，然後就算我們把它們分開到天南地北相隔幾十光年，這對情人都能立馬感受到對方的旋轉狀態，並向完全相反的方向進行旋轉。

在量子糾纏的超距作用被實驗證明以後，愛因斯坦終於淚流滿面了一次——在愛情的力量面前，難道，這不是情侶們心靈感應的本質所在（誤）？

跑題了，反正量子糾纏的超距作用讓科學家們再次興奮起來——看來超光速終於被發現了，人類幻想了幾十年的「瞬間移動」可能也能利用量子糾纏的超距作用來實現了。假設在地球設立一個傳送點，將物體在這個個地點信息化，然後將物體的精確原子結構信息通過量子糾纏效應傳送到另一個地點，再將物體重構出來。這就意味著交通中不再需要時間和跨越空間，我們可以即時被傳送到任何地點，而無需實際穿越任何物理距離。

量子傳送的「實用例」：《質量效應》系列

玩過《質量效應》三部曲的朋友應該不會忘記遊戲里那些發生在銀河系各個角落的故事和裡面出現千奇百怪卻又莫名其萌的外星人和他們手上的各種超級科技。其中貫穿整個故事的科技必定是「質量中繼器」了。遊戲里人類發現冥王星軌道附近的質量中繼器的時候還以為這是神秘的古老文明「普洛仙」人搗鼓出來的東西，後來發現這貨的技術含量遠遠超過了人類想像——甚至凌駕於銀河系類所有已知文明，他能讓飛船瞬間從銀河系的一個旋臂到達另外一個旋臂，不需要充電，不需要做準備工作，直接開飛船飛進去就「biu」地一閃跨越幾萬光年的空間。原來這貨是由比「普洛仙」文明更早更古老更強大的一個文明「收割者」創造出來的，然後…我就不劇透了。

看到這裡，想必會有系列粉絲會說，不對啊，質量中繼器不是由「零素」驅動並且製造質量效應能量場使場內物質質量為0的裝置么？其實，就算在遊戲設定里，作者也未對這個「BUG」一樣的質量中繼器做出太多解析，任何不合理的地方都推給「零素」和「收割者」黑科技。所以這個東西看上去既像超空間傳送裝置(biu地發射出去），也像人工蟲洞（點對點傳送），你要怎麼解析都行，然而我眼裡它還是最像量子傳送中繼器——各個中繼器構成傳送網路，只要兩點之間搭建設備，物體可以從任何一點瞬間移動到搭載了設備的另一點。

難易度：四星

最新研究認為，就算量子糾纏是一種超距作用，它依然無法超光速傳遞信息——當你知道系統完整狀態，並對系統的其餘部分進行測量時，可以通過糾纏獲取系統某一個部分的信息，但是不能從糾纏系統的某個部分創建並發送信息到另一部分。就算有朝一日量子理論取得突破，真能夠利用其進行超光速信息傳遞，那麼傳遞一個大型物體信息要多久呢？歐洲有關研究人員曾經做過計算，如果我們通過技術手段，將一個人完成變成數據，那麼整個物理結構將達到2.6乘以10的42次方數量級，如果使用目前最先進的衛星通信，30千兆赫的帶寬，那麼傳送這個人所需要的時間是4,500,000,000,000,000年，別數後面有多少個零了，這是目前已知宇宙年齡（137億年）的350,000倍。

以上這還只是一個人體的數據，如果我們要傳送一艘太空船呢？所以為了實現這個征服星辰大海的目標，我覺得還是首先要向有關部門提議提高網速。

你別管我怎麼做到的，反正我就是做到了——「無限不可能引擎」法（Infinite possbility engine）

神說要有光，所以有了光。神要為愚鈍的人類帶來智慧，所以把他帶到了宇宙的邊緣，讓他看到了萬物的演變。科幻小說《三體》里提到，宇宙中存在一些神級文明，他們能改變宇宙規律本身，甚至能以此作為武器進行戰爭——彈指間改變引力參數，把敵人的所在的空間降低一個維度，雖然這群神級文明還是很LOW b地在互相打架，但那已經打出了新花樣。能操縱宇宙規律的神們，想必一定能在任何時間出現在宇宙的任何地點，這都做不到，還稱什麼神呢？

無限不可能引擎的「實用例子」——《銀河漫遊指南》

《銀河系漫遊指南》這樣描述無限不可能引擎：「無限不可能引擎是穿越廣闊的星際空間的一種完美的新方式，整個過程不需要一秒鐘，讓在超空間旅行變得不再乏味。」這個科學家研究很久都無法實現的夢想，在一天晚上突然被一名學生解決了——他發現了如何讓不可能變成可能的秘密。通過將數據輸入一個無限不可能發生器，他憑空設計出一個無限不可能引擎。

好了，我們有理由相信，《銀河漫遊指南》裡面這位學生，已經掌握了神級文明的操縱宇宙規律技術，達到了「我想怎樣宇宙就會變成怎樣」的程度於是創造出了無限不可能引擎。至於這個引擎的原理，我覺得就不必解析了——跟你們這群蟲子解析神的技術，根本沒有任何意義，你說是不是？

難易度：別想了

《星際穿越》里有提到過進化了億萬年後得人類已經成為了五維生物，時間對他們來說不在固定流動而是一個可以爬上爬下的坡，於是他們為三維的人類設計了一個蟲洞讓主角拯救世界。你看，即使是已經進化成五維生物的人類，依然沒有辦法自己動手拯救三維的人類，還要放個洞讓地球上的苦逼人類把人射到宇宙邊緣拯救自己，這離所謂能夠操縱宇宙規律的「神級文明」還有相當長的距離，依我看，以電影里五維人類為基礎，再進化一億年，應該就能夠抵達神級文明的門檻了。掐指一算，我們離這個等級應該也就三億年的距離。