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《星际迷航》又见曲速:压缩时空中的航行

宇宙探索2015-8-9阅读:8458

正像中文译名的表面炫目,电影本身也是表面炫目,故事一般,想象力一般,只有让人过瘾的感官享受。其中,最让星迷感到过瘾的是星舰加速到曲速的那一刹那,这部的视听效果比以往更好。那么曲速到底有多快?



星际迷航:暗黑无界

  曲速飞行是一种通过在压缩时空中航行的技术,其原理就是在运动物体周围利用反物质驱动的曲速引擎制造一个人工的曲力场,从而使物体能在这个扭曲的时空气泡中以几十倍于光速的速度移动。曲速就是衡量在这个时空泡里运动的物体的速度。由于这样的移动方法是利用空间扭曲,而非常规的加速方法,因此可以巧妙的避开三维空间中最高速度无法超越光速的陷阱。打个通俗的比方,一辆汽车速度不变,但是由于将道路长度进行了大幅压缩,导致路程相应缩短,行驶的时间也就得到了极度的节省。


企业号

  很多人会问这个问题。确切的答案是超过光速,但一直在演变。例如,在这一集电影中,马库斯将军乘坐的星舰——企业号的曲速就比进取号快五倍。所以,不要问曲速到底有多快,反正比光速快很多倍。(据说,该故事编剧有一个公式。曲速1刚好达到光速,曲速2呢?是光速的8倍。曲速3是光速的27倍。现在,你可以猜到编剧的公式了吧?曲速N就是光速的N的三次方倍。)


进取号

  当影片中的星舰进入曲速后,星舰被一个“气泡”所包围。这个气泡恰好证实了很多年前物理学家的一个发现。这个发现貌似超越了爱因斯坦的狭义相对论,因为狭义相对论告诉我们,如果我们可以超越光速,就会发生时间倒流的事件,从而引起祖父悖论。这里,我们不讨论祖父悖论,而只解释一下墨西哥籍物理学家Alcubierre出人意料的发现。他在1994年,即《星际迷航》电视系列出现近30年后,发表了一篇论文,这篇论文论证,原则上在广义相对论中可以超越光速。他的发现后来被物理学家称为“Alcubierre气泡”,或”Alcubierre速度”。

 

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