阿库别瑞引擎

物理学术语

俗称为阿库别瑞引擎或曲速引擎的“阿库别瑞度规”，是一项推敲性的时空数学模型，可以仿造出科幻中星际旅行里的作为跨星际的超光速航行的工具——曲速引擎，因此才被俗称为“曲速引擎”，这种俗称也出现在物理学的期刊论文之中。

引擎特性

对于熟悉狭义相对论中种种效应——诸如洛伦兹收缩、相对论性质量增加及时间展长——的人来说，阿库别瑞度规有些独到之处。既然处在度规中移动体积中心的船，其相对于局域平坦空间是静止的，则相对论性质量增加或时间展长就不会发生。太空船上的时钟进行的速率会和外界观察者的时钟一样，而观察者所测到的船质量不会增加，即使这艘船在他/她看来是在做超光速航行。此外，阿库别瑞亦指出：即使船在加速，它仍然是航行在自由落体的短程线上。换言之，利用曲速来加速或减速的船永远处在自由落体状态，船员也感受不到一般加速下会出现的G力。

科幻背景

科幻中常会利用到“超光速(Faster-than-light, FTL)航行”来表示五花八门的虚拟推进方式，其中多数和阿库别瑞引擎或其他物理理论无关。星际迷航的影迷指称：在星际迷航中，因为名词的相称性，阿库别瑞理论被广泛地接受，用以解释电视系列剧中多数场合下对于物理定律的明显违反。阿库别瑞博士所写关于空间扭曲物理的论文发表于1994年，时间上是在派拉蒙影业公司(Paramount Pictures)对于剧中曲速引擎的虚拟物理设定完好之后(1991年[1])，而两者间本质上的相似之处可以说是极为凑巧。(特别说明的是科幻系列《星际迷航》设定中，关于曲速引擎会运用到的“子空间/在科幻上”则与阿库别瑞所提到的重力及空间扭曲无甚关连。)

此外，时间上早于阿库别瑞引擎的还包括了动画版的《未来舰长》也提到了类似机制的航行方式，称为波动模式(undulating mode)。

发展

Chris Van Den Broeck于一篇1999年的论文试图阐述一些可能的课题，亦发表在《经典与量子引力》期刊。借由将引擎运送的“曲速泡”的3+1维表面积收缩，同时扩张所包含的内部3维体积，Van Den Broeck能将运输几颗小原子所需的总能量减少到少于3个太阳质量。随后，透过对Van Den Broeck度规稍微修改，Sergey Krasnikov可以将负能量总需求缩减到几个毫克[2]。

González-Díaz的工作解决了2维量子不稳定性的问题。在此一发表在《物理评论D》62卷(Physical Review D Vol. 62)，González-Díaz提议考虑封闭类时曲线的课题。这样的改善允许了多连通空间(multiply-connected spaces)，结束了短程线不完备性并满足了量子不稳定性的要求。

最新设想

2012年9月14日，美国国家航空航天局约翰逊航天中心的科学家和工程师们在“百年星舰”的研讨会上，提出了通过“曲速引擎”实现恒星际宇宙航行的议题，并认为该技术是有希望实现的。

物理学家米给尔·阿库别瑞设想的“曲速驱动”方式是在一艘形状似足球状的宇宙飞船外形成一圈巨大的环，该环需要特殊的技术制造，其功能是使的飞船外部的时空弯曲并围绕着飞船，形成一个曲速泡。

宇宙飞船前后空间可进行收缩和扩张，而飞船本身却置于一个没有扭曲的时空泡中，也就是说只有曲速泡外的时空发生了扭曲，飞船所在的时空是平坦的。根据伊卡洛斯星际公司首席执行官、物理学家、博士后研究员理查德·奥伯塞（Richard Obousy）介绍：“在宇宙空间中，光速是恒定的，一切物体运行速度都要受到光速的限制，但曲速驱动是一个很酷的想法，通过‘编织’时空而避免了光速限制的定律。”按照这一概念打造的宇宙飞船，将能够实现10倍光速左右的宇宙航行速度，而且不破坏光速限制。

其他研究

科学家提出了一个有趣的猜想，通过振荡曲速泡的强度来达到减少能量的目的。科学家已经在实验室中开始尝试设计迷你版的“曲速引擎”模型，并在约翰逊航天中心建立了一个曲翘场干涉仪，实际上这是一台激光干涉仪，使得产生微域时空扭曲效应。相比较于一个真正的曲速引擎，如此般激光干涉仪似乎如同一个异常简陋的实验技术，但它代表了打造曲速引擎的第一步。物理学家理查德·奥伯塞认为倘若我们要成为一个真正的宇航文明，就需要大胆进行设想。

研究显示，扭曲时空是有风险的。在超光速飞行中，与阿库别瑞泡沫所含能量相反的粒子将在泡沫前方堆积，有些粒子甚至会进入到时空泡沫中，形成累积效应，时空泡沫飞行的距离越长，前方堆积的粒子就会越多。当宇宙飞船最终到达目的地开始减速时，一路上积累的大量能量会在瞬间全部释放，足以毁掉任何与其接触的东西。一直潜伏在时空泡沫中的粒子也可能会对飞船本身造成威胁。如果飞行器在路过小行星带时掉出了时空泡沫，灾难就会发生。同时，如果飞船在距离目标行星过近的地方减速，人们会在无意中把这颗行星从地图上“抹去”

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