科幻迷們要失望了，科學家稱未來1000年內曲速引擎不可能實現

原標題：科幻迷們要失望了，科學家稱未來1000年內曲速引擎不可能實現

科技日報記者 張夢然

一副1998年的插圖，展示了飛船利用負能量進行時空扭曲並超越光速。圖片來源：NASA

2008年8月，美國國防部曾與幾十名研究人員簽約，委託他們探尋最先進的航空航天技術，其中包括人類前所未見的推進、發射和隱形技術。

2010年4月，研究團隊就推進技術方面，遞交了一份長達34頁、名為《曲速引擎、暗能量和利用額外維度》的報告。直到最近，這份神秘的報告才對外公開。

報告的結論是什麼？曲速引擎何時會實現？人類可能進行超光速旅行嗎？

這份報告其實還比較樂觀，但理論物理學家卻告訴我們：零可能。

深孚眾望的曲速引擎

我們知道，人類若希望挺進更深遠的宇宙，必須要出現比化學能火箭更先進的推進系統。

曲速引擎（Warp drive）這一概念，是《星際迷航》系列中最常見且最吸引人的存在。它屬於一種超光速推進系統，和跳躍引擎、星際傳送器等科幻作品中的設備作用相似，但理論不同。

圖片來源：《星際迷航》電影劇照

曲速技術在設定上，並不允許在兩點間進行瞬時旅行。而是設想通過在宇宙飛船周圍產生一種正常時空的人工「泡泡」，使飛船能夠以快於光速的幾個數量級的速度航行，既保證了安全，又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。正因此，曲速引擎才被視為人類理想的推進工具。

除了國防部，美國國家航空航天局（NASA）也一直在跟進這項技術。2015年5月，NASA在約翰遜航天中心設立的工作室展開了所謂的曲速引擎實驗，其在模擬太空環境的真空中對這種科幻級的動力系統進行測試。這一結果引起一片嘩然，因為他們是通過一套被稱為EmDrive的動力裝置獲得的推力，並非靠扭曲時空行進的曲速引擎。更重要的是，這套方案問題實在不小——EmDrive是違背基本物理法則的，許多專家都認為，NASA的研究結果或為實驗誤差所致。

一份理想化的報告？

日前公開的曲速引擎報告指出，從未見過的更高維度以及神秘暗能量，可能並不像人們認為的那樣遙不可及。

報告稱，控制更高維度空間，或許就是在技術上掌控暗能量密度的源頭所在，最終能夠在新型推進技術，尤其是曲速引擎的研發過程中扮演重要角色。藉助曲速技術，前往太陽系行星只需短短几個小時，而不是幾年；前往本地恆星系統也只需要幾周時間，而不是數十萬年。

報告列舉了一些行之有效的物理學思想，除了暗能量外，還有廣義相對論、描述量子「真空能量」存在的卡西米爾效應、認為存在7個額外維度的M理論，並表示，我們可以利用這些「工具」研製曲速引擎，進而繞過愛因斯坦提出的一個基本法則——真空內任何物體的速度都不可能超越光速。

其方式就是利用大量暗能量，將額外維度膨脹成一個「泡泡」。這個泡要大到能容納一艘體積100立方米的飛船，飛船前方的時空收縮，後面的時空膨脹，推動「泡泡」和飛船，使其像在一條時空通道中穿行一樣。

這樣確實無需在技術層面超光速。但報告承認，他們的結論還只是推測，完全理解暗能量的本質可能還需很多年的努力。但在大型強子對撞機取得突破以及M理論發展的前提下，人們或將在了解暗能量方面出現飛躍，從而實現技術革命。

潑冷水的理論學家

下一代太空驅動技術的討論總能令所有人激動。但加州理工學院理論物理學家肖恩·卡羅爾對這份報告進行了詳細研究，他的結論是：「這份報告將理論物理學的細枝末節加以裝扮，讓它們似乎有潛力應用於現實世界，但事實並非如此。」

卡羅爾指出，曲速引擎並非異想天開的「平地飛升」，而是真實存在的物理學。另外，額外維度理論、卡西米爾效應和暗能量，所有這些都真實存在。但遺憾的是，在我們有生之年甚至未來1000年，利用這些理論研發超光速飛行技術，可能性為零。

他指出這份報告太過理想化，短期內無法成為現實。在曲速場內，飛船需利用負能量收縮前方的空間，並讓後面空間膨脹，以實現超光速。但目前沒有人知道作為動力的負能量究竟是什麼，更別提如何利用。半人馬座阿爾法星雖是距離太陽系最近的恆星系統，距4.367光年，但利用一艘100立方米的飛船幾年內就抵達該星，所需的負能量也是一個天文數字。

即使能夠產生負能量，又該如何捕獲、存儲以及用100%的效率加以利用？卡羅爾認為，現在談實現曲速引擎實在是瘋狂，這完全不是「我們需要更先進的晶體管」這種程度的信心，而是基本不具有可行性的討論。

「理論上我並不能排除它的可能性，但我認為它是不可能的。」卡羅爾稱，隨著人們對物理學的認知更進一步，人們只會更加明確這個答案：「不，我們無法做到。」

來源：科技日報

編輯：岳靚

審核：王小龍

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！