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在爱因斯坦的理论框架内,找到超越光速的可行性

星际旅行是人类最宏大的梦想之一——阻碍在梦想前的则是光速的限制。

德国哥廷根大学的物理学家Erik Lentz在新论文里指出,我们或许可以突破光速瓶颈,而且这个解决方案比曲速驱动之类要现实得多。

然而,超光速这个概念有一个问题。根据爱因斯坦的相对论,没有方法可令物质实体的运动达到或超过光速,所以,人类难以逾越以光年为基本单位的鸿沟。

另一方面,虽然把物质推到光速以上是大忌,但时空本身却没有这样的限制。事实上,宇宙的远端的扩张速度就已经超越了光速。

负能量是这种空间扩张的动力,如果我们能够掌握负能量,就可以建造所谓的阿尔库比耶尔曲速驱动器,甚至构建虫洞和时间旅行通道。

虽然上面的设想未与现代物理学的基本原理相冲突,但它们的可行性也就比永动机强出些许……

但是,如果在爱因斯坦相对论的框架下,找到超越光速的方式,同时又不用求助于太过稀罕的物理对象呢?

在新论文里,Lentz提出了一种可能。这要归功于他理论推导出一类新粒子——超快孤立子——以恒定速度(在这种情况下,速度比光还快)运动,同时保持其波形和能量的波。

根据Lentz的理论计算,这些超快孤子可以作为某些特解存在于广义相对论中,并且纯粹来源于正能量密度,这意味着不需要考虑尚未被验证的负能量。

如果有足够的能量,这些孤子的配置可以作为 "翘曲气泡",能够进行超光速运动,理论上可以使物体在穿越时空的同时免受极端潮汐力的影响。

这是令人印象深刻的理论尝试,尽管操纵超速孤子所需的能量,也足以让人类望而却步。

"超速驱动器以光速行驶,半径100米的航天器所需的能量相当于木星质量的数百倍。"

虽然Lentz声称,他的研究是第一个完全在经典框架里给出超光速可能性的方案,但是,几乎是在同一时间,出版社收到了另一篇主题完全相似的论文。

Lentz说,他们在和对方沟通,研究人员打算分享彼此的数据,好推动科学的进步。此外,Lentz将在一周后——3月19日的YouTube直播中解读自己的论文。

"下一步是想办法把理论转化为可行的工程,然后我们就可以谈论建造首批超光速驱动器的原型机了。"

具体内容可见于《经典与量子引力》。

THE END
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