为什么说“超光速旅行”不仅仅是科幻？

天体物理学家戴维斯是一位在超光速（FTL）太空旅行领域内的领导者。对于戴维斯而言，人类探索浩瀚宇宙的潜能无限，曲速驱动绝不仅限于科幻小说里。

“超光速宇宙飞船推进的理论推导在几十年前就被提出（指的是米给尔·阿库别瑞）。”戴维斯说，“所有常规的物理推进技术都限制在光速以内，而使用超光速飞船将大大减少星际航行的时间和距离。”

超光速旅行

根据爱因斯坦的狭义相对论，一个物体的速度是无法超越光速的。然而，一些科学家认为这一理论存在漏洞，终有一天人类会在短短的一天内进行光年尺度的旅行。

在当前的超光速理论中，并不是飞船而是空间本身在运动，构建了一个灵活可变的空间（事实上，在宇宙大爆炸后，我们的空间一直在膨胀）。通过弯曲飞船周围的空间而不是加速飞船本身，曲速驱动理论将不会违背爱因斯坦的狭义相对论，因为飞船本身的速度在它所处的空间中永远都没达到光速。

戴维斯的论文探讨了如何实现超光速旅行的两个理论——曲速驱动和虫洞。两者之间的区别是操纵空间的方式。

对于曲速驱动来说，其原理是飞船前面的空间被收缩，而在它后面的空间被扩展，从而产生了一种推动飞船前进的“波浪”。

而对于虫洞来说，其原理是创建一个时空隧道，缩短路径连接空间中的两点。在论文中，戴维斯描述的虫洞入口是一个“包含另一个宇宙或宇宙偏远地带的镜像，极度萎缩和扭曲的球状物”。

对于科幻迷而言，谈及曲速驱动，往往会联想到《星际迷航》和《未来世界》；而谈及虫洞，想到的则是《星际之门》。

Ford-Svaiter镜

接下来探讨的问题是：如何创造出让飞船超光速旅行的时空扭曲？不少人想象，采用一定量的“负能量”可以达到预期的效果，而且似乎已经被初步试验证实了。负能量已经在实验室中通过卡西米尔效应生成了。这些现象是根据对空间及经典物理学的反面认真思考得来，并非空洞的。根据量子力学，空间中充满了电磁波，而扭曲这些电磁波就会产生负能量。

据戴维斯称，最有可能创造出负能量的方法叫做 “Ford-Svaiter镜”。这是一种理论设备，可以将空间中所有的电磁波汇聚到其焦线上。

“聚焦后，就会产生负能量。”戴维斯说，“负能量能够制造出虫洞，可以让人通行，如果镜子再大一些，那么将允许宇宙飞船通行。”但重点是，我们该如何来定位虫洞的出口？根据我们对现有的物理学的理解，定位虫洞的出口并不是不可能，只不过我们现在还没有找到实现它的方法而已。在戴维斯的论文里探讨的另外一个问题是——在虫洞中如何操纵飞船？毕竟在虫洞中，你可能完全无法导航。“《星际迷航》和《星球大战》中的宇宙飞船的显示屏上显示的恒星图像是不太准确的。”戴维斯说，“穿过虫孔的光会被扭曲，你看到的将是一幅奇异的景象。”所以，宇航员们无法通过周围的事物进行定位，他们将不得不依赖于先进的计算机程序来计算其可能的位置。

披荆斩棘，飞向宇宙

戴维斯的论文中的核心理论是用科学理论论证超光速旅行的真实可能性。在论文的最后部分，戴维斯提出了九个步骤，这可能推动我们走向工程样机和超光速旅行的实际测试。

这些步骤包括建立计算机模型模拟空间扭曲的结构和作用。戴维斯还称Ford-Svaiter镜需要更严谨的探索，毕竟这还只是一个理论装置。通过其产生负能量只是一种可能的方式，需要进一步研究，以确定是否存在其他实现相同的效果的更好的方法。

戴维斯还介绍了发展和实施太空旅行在技术上的难点与挑战。但他认为不管多么艰难，在未来的某一天发展超光速旅行不仅是可能的，而且是必然的。

“地球生态环境被破坏、资源有限，而且受到外部空间的威胁，生命太过脆弱，而太阳系中的其他行星也不适合人类生存。所以，我们需要探索太阳系外的行星来替代我们的家园。”戴维斯说，“这是人类种族的发展和进化的一部分。”

编译/小三