物理學家從理論上分析了製造曲速引擎（曲速引擎）的可能性——一種假設的物體，由於周圍時空的扭曲，它允許你以近音速和超音速（從外部觀察者的角度）行進。遊客。 事實證明，與超光速飛行相比，這種裝置的外殼可以由普通物質製成，以亞光速飛行。 同時，船舶的推進機制和外殼所需的大質量仍然是問題。 文章 發表 在雜誌上 古典和量子引力.
上世紀末，來自威爾士大學的物理學家米格爾·阿爾庫別雷（Miguel Alcubierre）受到電視劇《星際迷航》情節的啟發，描述了一種不需要使用蟲洞的超音速旅行的理論模型。 這位科學家的想法是創造一種圍繞航天器的氣泡，壓縮飛船前方的時空，並在飛船後方拉伸。 從外部觀察者的角度來看，這樣的操作可能看起來像是超光速飛行——就像在宇宙的暴脹模型中，它生命的最初時刻伴隨著空間的快速膨脹，點之間的距離隨著時間的推移而增加如果它們以超光速飛行，儘管物體的物理速度低於光速。
曲速引擎理論
在廣義相對論中，時空扭曲的根源是物質——也就是說，它在空間中的分佈決定了幾何將如何扭曲。 這種關係可以用於相反的方向 - 以確定時空扭曲的類型，它可能是由什麼物質分佈引起的，以及源物質具有什麼特性。
對於 Alcubierre 曲速引擎，這些考慮導致設備必須包含具有負能量密度的區域 - 而對於已知種類的物質，該值是正的。 因此，直到最近，人們還認為，對於旅行，除其他外，首先需要找到一種方法來產生負能量密度。
曲速引擎研究
紐約高級推進應用物理實驗室的 Alexey Bobrick 和 Gianni Martire 將 Alcubierre 曲速引擎的想法推廣到比科學家最初提出的更廣泛的時空扭曲。 在擴展模型中，作者將空間劃分為三個區域 - 一個漸近平坦的外部區域（即，在離船很遠的地方幾乎不變形），一個彎曲的區域 - 設備的外殼，以及一個平坦的區域內部區域 - 船舶本身和乘客的空間。 同時，物理學家僅限於考慮關於設備運動軸對稱的殼，並且從內部區域的觀察者的角度來看是靜止的，即它們需要存在全局參考系殼的其餘部分。
研究人員專注於一個亞類曲速引擎，其中外殼以亞光速可見速度移動（原則上可以加速普通物質），並且允許存在靜止的物理觀察者（即物質體，而不僅僅是形式上的）固定點）在內部區域。 對於球對稱時空畸變，科學家根據畸變參數計算出所需的能量密度。
事實證明，亞光引擎不僅允許負能量密度，還允許正能量密度——這意味著，原則上，它們可以由我們習慣的物質製成。 在這種情況下，對於觀察者來說，船內的時間將比參考系中的時間流動得更慢，參考係以相同的速度在殼外移動，但是對於質量為地球質量數量級的殼和半徑10米，減速度只有百分之一——也就是說，一年內，內外時間只相差幾個小時。
此外，作者找到了一種方法來降低船的總能量，用於以固定速度軸對稱的模型 - 為此，他們建議使外殼在運動方向上變平。 根據計算，船舶縱向尺寸的減小將導致其總能量成正比（相同次數）變化。 這可以更容易地製造基於具有負能量密度的物質的曲速引擎——一艘扁平的船將需要更少的奇異材料。
曲速引擎和現實
科學家們指出，儘管船舶有可能在世界範圍內運動，但實際上它與任何其他物理物體的在世界範圍內的運動幾乎沒有什麼不同，因為目前還沒有已知的方法可以將物理物體加速到超世界速度。 可以假設某個假設粒子的運動速度已經超過了光速——並研究這樣的任務，但不可能將這個粒子從通常的亞光速加速到必要的超光速。 曲速引擎的外殼也是一個物質物體，對於它，對於任何其他物體，同樣的考慮是有效的——通過物理學家已知的方法來加速外星曲速引擎是不可能的。
這不是理論家最近第一次測試異國旅行的實用性。 實際上，這樣的旅程還很遙遠——例如，2015 年 月，NASA 否認了有關開發曲速引擎的傳言。
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