网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

超空间引擎、曲速和《三体》无工质核聚变引擎,哪个最容易实现?

0
分享至

这三种都是在科幻大片和小说经常出现的引擎,无论是超空间引擎还是曲速引擎,以及获得“星云奖”的《三体》中无工质核聚变推进引擎,这些听名字就是高大上的技术,哪种最容易实现?哪种的推进效率最高?

《三体》中的无工质核聚变推进引擎是什么东西,真的是无工质吗?

如果看过《三体》的话,相信大家一定对那个章北海利购买陨石、暗杀坚持工质推进引擎的元老那一幕记忆犹新,这让大家看得有点云里雾里,工质是什么东西?哪种才是真正的无工质推进?

其实那些坚持工质推进的元老们支持的发东西,在冷战时期美苏就已经论证并付诸实施过,而且测试后性能非常优越,甚至比现代火箭发动机都要优秀得多,不仅是它的推重比,还有它的比冲!比冲的的定义是单位推进剂的量所产生的冲量,这个数值越大越好!

常见发动机的比冲

涡扇发动机很明显比较大,但很可惜它需要大气层中的氧气,无法在真空中工作!而离子推进比冲极大,不过非常可惜它推力很小!固体火箭和液体火箭比冲不够,但推力适中,因此它们的用途最广泛!

当年美苏研发的核火箭是核裂变火箭,它利用核裂变产生的高温加热氢气,使其喷气速度达到6500~11000米/秒,这比固体和液体火箭都要高得多,它的比冲大约在250~1000秒左右,之所以没有实用是因为谁都不愿意一个放射性“炸弹”在天上飞,一旦故障,实在是太可怕了!

无工质核聚变推进引擎

前文所谓的核裂变火箭是高温加热氢气,元老们支持的核聚变火箭是利用核聚变高温加热工质,然后高速推进,两者缺一不可!而章北海所支持的引擎则是利用核聚变后的带电粒子辐射的反作用力取得的前进动力!

只要有核聚变燃料飞船就能继续前进,这种飞船的原理是这样的:核聚变高温中比如氘氚聚变!了氦,它会释放出一个中子!如上图,一个质子一个中子的氘和一个质子一个2个中子的氚,聚变成两个质子和两个中子的氦4,会发射出一个多余的中子!

而氦四的原子核在高温下是带正电的,因此可以被电场加速到极高的速度!当然还有电离后的电子,它有些类似于离子发动机,但它还有一部分推进动力来自于全波段的电磁辐射!这就是“无工质”核聚变引擎的推进原理!

这个无工质其实是有工质的

因为这种引擎辐射的高能粒子和电子都属于介质,因此它也只能被称为工质发动机,只是它的工质是自身,省去了携带大量额外工质的压力,因此要称它为“无工质”引擎在某些角度上也行!

从效率来看,使用工质要更高一些,因为它利用了推进效率上最差的全波段电磁辐射,比如太阳光也是有光压的,如果用它来推进,那么面积也许要达到数百米甚至数公里直径!但如果能将太阳光转换为电能,那么只需要千瓦电力即可产生数十毫牛甚至更大的推力!比光帆的效率要高出很多倍!

但离子发动机需要装载燃料,燃料耗尽,飞船就无法再加速了,但光帆不一样,只要有阳光,它将一直能飞,甚至可以减速再加速!而无工质核聚变推进就是自带阳光和光帆的那种!

超空间引擎和曲速引擎又是咋回事?

其实所谓的超空间引擎和曲速引擎是同一回事,都是利用空间的弹性来驱动飞船前进!狭义相对论中可以推导出物体的速度不可能超过光速,但我们也知道,宇宙的膨胀却不受这个速度的限制,而曲速引擎就是利用空间的膨胀来驱动飞船的前进。

《星球大战》和《巴比伦五号》中的是超空间引擎,《星际旅行》和《星际迷航》中则是曲速引擎,而在《三体》中则是曲率引擎,前两者没什么不同,而后者则有很大的区别!

曲速引擎有几个关键:前方空间压缩、后方空间拉伸,飞船包裹在一个弯曲空间形成的曲速泡中,当后方的膨胀空间和压缩空间裹挟着曲速泡高速飞行时,其实飞船相对于曲速泡内的空间是静止的,运动的只是空间而已,所以飞船内的时间体系和出发点基本同步的!

曲率引擎和曲速引擎相比,少了一个关键的曲速泡,因此曲率飞船遵守狭义相对论中的洛伦兹变换原理,也就是无限接近光速时,飞船内的时间体系不再和出发地同步,而是有一个非常大的交换比,而这个交换比可能会很大,甚至接近无穷!

不过就具体而言,这两种技术人类都无法实现,因为能克服相对论限制的曲速引擎的关键在于飞船前后几个子空间场改变了所包覆物体所感的重力常数,使得中间的飞船在“非对称蠕动场”操控获得推进力,但这种高大上的引擎实现起来极其困难!

早期实现曲速引擎需要大量的负能量,但将曲速泡改成曲速环后降低了对负能量的需求!但对能量的需求依然巨大,Chris Van Den Broeck于一篇1999年的论文中评估了其能量需求,曲速方式运送几个原子的能量需要三个太阳质量的能量,但后来Van Den Broeck的度规稍微修改,Sergey Krasnikov可以将负能量总需求缩减到几个毫克!

但什么是负能量?暗能量有些类似,但它并不是负能量,不过即使如此我们也没搞懂暗能量到底是什么!科学家将这种物质定义为了奇异物质,也许宇宙某处还真存在这种物质,那么如何找到它们呢?

就三者而言,相对来说“无工质”的核聚变推进可能性还是大点,这不ITER不是有了一点新进展么,也许只要再过十年八年的就实现了呢!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
中国退役战机被哄抢!俄媒:伊朗采购48架歼-10B,二手货成香饽饽

中国退役战机被哄抢!俄媒:伊朗采购48架歼-10B,二手货成香饽饽

李健政观察
2026-06-22 17:32:47
库尔图瓦:我们吃到一张愚蠢的红牌,队友应该更早把球传给我

库尔图瓦:我们吃到一张愚蠢的红牌,队友应该更早把球传给我

懂球帝
2026-06-22 17:04:30
社评:孟加拉国总理访华,少数印媒不必耿耿于怀

社评:孟加拉国总理访华,少数印媒不必耿耿于怀

环球网资讯
2026-06-23 00:51:17
又是有争议的一场!传奇门神一针见血,梅西破纪录进球该取消

又是有争议的一场!传奇门神一针见血,梅西破纪录进球该取消

全景体育V
2026-06-23 06:16:40
日媒:日本女子头套纸箱让男路人摸胸拍视频狂赚200万

日媒:日本女子头套纸箱让男路人摸胸拍视频狂赚200万

随波荡漾的漂流瓶
2026-06-22 18:50:52
定了!独行侠聘达斯迪・梅出任主帅:他率密歇根拿下今年NCAA冠军

定了!独行侠聘达斯迪・梅出任主帅:他率密歇根拿下今年NCAA冠军

罗说NBA
2026-06-22 22:26:58
乳状云、2厘米冰雹齐现,预计未来2小时北京将有雷阵雨天气

乳状云、2厘米冰雹齐现,预计未来2小时北京将有雷阵雨天气

新浪财经
2026-06-23 02:36:05
足坛太双标!C罗孤军奋战,菲戈犀利发声,撕碎足坛双标乱象

足坛太双标!C罗孤军奋战,菲戈犀利发声,撕碎足坛双标乱象

林轻吟
2026-06-22 19:32:31
世界杯重伤!拉菲尼亚哭诉,妻子透露细节

世界杯重伤!拉菲尼亚哭诉,妻子透露细节

元气满分吖
2026-06-23 01:09:53
四川1000余万退休人员养老金将迎调整,看看过去3年是如何变化?

四川1000余万退休人员养老金将迎调整,看看过去3年是如何变化?

虎哥闲聊
2026-06-22 13:08:49
世界杯补时2分钟戴帽:海地天才创纪录,圆儿时足球梦?

世界杯补时2分钟戴帽:海地天才创纪录,圆儿时足球梦?

小莜读史
2026-06-23 03:32:30
古巴式改革开放,来了!

古巴式改革开放,来了!

九万里
2026-06-23 09:37:06
梅西18球刷新历史 葡萄牙媒体盛赞 对比C罗8球 评论区论战妙语如

梅西18球刷新历史 葡萄牙媒体盛赞 对比C罗8球 评论区论战妙语如

郝小小看体育
2026-06-23 07:10:15
“又穷又想让孩子成才”,一份廉价垃圾堆花束,让中考家长火了

“又穷又想让孩子成才”,一份廉价垃圾堆花束,让中考家长火了

熙熙说教
2026-06-22 19:27:11
连输3局后,特朗普喊话还要访华,转头发现中国在闷声干大事!

连输3局后,特朗普喊话还要访华,转头发现中国在闷声干大事!

千羽解读
2026-06-23 10:06:49
从开局起步看担当(评论员观察)

从开局起步看担当(评论员观察)

人民网
2026-06-23 09:09:52
梅西双响破纪录,阿根廷2-0出线!32强对手4选1,有可能踢西班牙

梅西双响破纪录,阿根廷2-0出线!32强对手4选1,有可能踢西班牙

小火箭爱体育
2026-06-23 05:55:02
脸都吹肿了!曼联传奇怒怼图赫尔:英格兰世界杯赢球也配吹?

脸都吹肿了!曼联传奇怒怼图赫尔:英格兰世界杯赢球也配吹?

奶盖熊本熊
2026-06-23 05:52:21
价格战之下,千亿补贴也救不了的车市真相

价格战之下,千亿补贴也救不了的车市真相

大佬灼见
2026-06-22 11:18:11
斯塔默狼狈退场,大事也不能看英国了

斯塔默狼狈退场,大事也不能看英国了

海子侃生活
2026-06-23 10:10:15
2026-06-23 10:47:00
星辰大海路上的种花家 incentive-icons
星辰大海路上的种花家
种花家的征途在于星辰大海
5466文章数 114489关注度
往期回顾 全部

科技要闻

48名中国开发者联名举报苹果

头条要闻

以色列总理、国防部长和国防军总参谋长发表联合声明

头条要闻

以色列总理、国防部长和国防军总参谋长发表联合声明

体育要闻

哈兰德国家队52场59球 世界杯狂刷6大纪录

娱乐要闻

喜剧大师曝光肖战拍戏状态!

财经要闻

智谱万亿市值,国产Anthropic真来了?

汽车要闻

华为智驾ADS限时优惠月底结束 7月1日前下订立省3000元

态度原创

艺术
时尚
游戏
公开课
军事航空

艺术要闻

田卫平 2026静物油画选

今年夏天一定要拥有的6条绝美裙子,太好看了!

劳菲女演员希望《战神》新作能吸引更多女玩家

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

以色列总理、国防部长和国防军总参谋长发表联合声明

无障碍浏览 进入关怀版