物理學(xué)家提出光速飛行可以實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵在宇宙中無限的“真空能量”

《星際迷航》里的曲速引擎，正在從劇本走向物理論文。

2020年底，美國(guó)物理學(xué)家、"無限空間研究所"研究主任哈羅德·懷特博士，在研究卡西米爾空腔的實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)熟悉的數(shù)據(jù)模式：真空中兩片納米金屬板之間呈現(xiàn)出負(fù)真空能量密度，其分布圖形與理論上驅(qū)動(dòng)曲速引擎所需的"奇異物質(zhì)"能量分布高度吻合。這并不意味著他造出了曲速泡，但這是第一次，一種可能被實(shí)際建造的微型曲速泡結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中顯示出了希望的苗頭。

曲速引擎在理論物理學(xué)上的合法身份，可以追溯到1994年。墨西哥理論物理學(xué)家米格爾·阿爾庫比埃雷發(fā)表了一篇頗具影響力的論文，提出了一種從數(shù)學(xué)上可行的"曲速幾何"：通過在飛船后方膨脹空間、前方壓縮空間，形成一個(gè)包裹飛船的"時(shí)空泡"，泡內(nèi)一切正常，泡本身則可以以任意速度移動(dòng)，而不違反愛因斯坦廣義相對(duì)論中"任何物體速度不能超過光速"的約束，因?yàn)橐苿?dòng)的是空間本身。

阿爾庫比埃雷本人坦承，實(shí)現(xiàn)這一方案所需的能量規(guī)模，可能等價(jià)于將木星質(zhì)量100倍的物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為負(fù)能量——這是個(gè)天文數(shù)字級(jí)別的要求。而負(fù)能量本身是否以足夠的量存在于自然界，目前仍無實(shí)驗(yàn)證明。

此后，多位物理學(xué)家在這個(gè)領(lǐng)域相繼提出改進(jìn)方案。2021年，帕西菲克西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的埃里克·倫茨發(fā)表論文，論證曲速引擎在數(shù)學(xué)上可以僅使用正能量（普通能量）來實(shí)現(xiàn)，無需依賴假想中的負(fù)能量，這被視為一次重要的理論突破。物理學(xué)家阿列克謝·鮑布里克和技術(shù)創(chuàng)業(yè)者詹尼·馬爾蒂爾則進(jìn)一步提出，亞光速（次光速）的曲速引擎可以在現(xiàn)有科學(xué)理解框架內(nèi)加以構(gòu)建，并在2023年將相關(guān)驗(yàn)證算法打包成一款公開應(yīng)用程序，讓其他研究者能夠在幾秒內(nèi)判斷一個(gè)曲速方案是否具有物理可行性。

然而，批評(píng)者的聲音同樣有力。里斯本高等技術(shù)學(xué)院的若澤·納塔里奧，在2001年就曾發(fā)表論文論證曲速引擎的可能性，但他至今仍相信超光速旅行在實(shí)踐層面幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。"你需要使時(shí)空產(chǎn)生極大的彎曲，那需要比太陽強(qiáng)大得多的力量。"他表示，所有這些努力迄今仍停留在"完全理論性、抽象性"的層面上。

另一個(gè)幾乎未被討論的實(shí)際問題是：即便曲速泡可以形成，如何控制方向、如何停止，仍然是未解之謎。泡內(nèi)的乘客無法向前方的空間發(fā)出信號(hào)，也就意味著無法引導(dǎo)泡的運(yùn)動(dòng)軌跡。這是一個(gè)比能量需求更基本的工程難題。

當(dāng)前的物理學(xué)研究正經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)停滯期，缺乏大量低成本的實(shí)驗(yàn)與意外發(fā)現(xiàn)。曲速引擎的研究在很大程度上仍依賴個(gè)人熱情驅(qū)動(dòng)，缺乏系統(tǒng)性資金支持。

但懷特博士有一個(gè)比喻：斯特拉斯堡大教堂的建設(shè)始于1015年，完工于1439年，歷時(shí)424年，地基的建造者永遠(yuǎn)無法看到尖塔。科學(xué)有時(shí)正是如此。探索曲速引擎的物理學(xué)家們，或許正在為一個(gè)數(shù)百年后的工程鋪設(shè)最初的理論基礎(chǔ)。