人類(lèi)還要到什么時(shí)候才能研究出光速或超光速宇宙飛船？？？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：美國(guó)能源部圣迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室擁有這部神秘的“Z機(jī)器”，據(jù)說(shuō)它是目前世界上惟一一部可制造驗(yàn)證“超時(shí)空引擎”所需的巨大磁場(chǎng)的機(jī)器 只要能超越光速，時(shí)間將倒流，人們就能夠回到從前。這是電影《無(wú)極》中的理論。 那么，光速能夠被超越嗎？愛(ài)因斯坦認(rèn)為，不能！但在20世紀(jì)50年代，一位德國(guó)科學(xué)家海姆給出了肯定的回答。 半個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了，以海姆理論為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)論文突然被美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)授予年度大獎(jiǎng)，與此同時(shí)美國(guó)空軍對(duì)能夠超越光速的“超時(shí)空引擎”表現(xiàn)出極大興趣。 還記得電影《星際旅行》中的“企業(yè)號(hào)”嗎？還記得《星球大戰(zhàn)》中的“千年隼號(hào)”嗎？這些超光速宇宙飛船能夠自由地穿梭在星際之間，瞬間躍入異度空間。電影是虛幻的，但現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)其實(shí)一直在秘密進(jìn)行。美國(guó)航空航天局(NASA)一直在人造衛(wèi)星上試驗(yàn)這些科幻宇宙飛船所使用的離子引擎，并取得了初步成功。 “曲速”、“六維時(shí)空”、“反引力”、“子空間”、“時(shí)空跳躍”……這些究竟是偽科學(xué)還是未經(jīng)證實(shí)的偉(大的)科學(xué)？神秘的“Z機(jī)器”將帶給世人答案！ 跳躍，進(jìn)入超宇宙，這是最新一期的知名科技雜志《新科學(xué)家》的封面大標(biāo)題。據(jù)《新科學(xué)家》報(bào)道，美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)(AIAA)在其年會(huì)上，每年都會(huì)給各種優(yōu)秀論文頒獎(jiǎng)，獲得2005年度“核能和未來(lái)航空”項(xiàng)目大獎(jiǎng)的論文，描述了一種異想天開(kāi)的的“超時(shí)空引擎”，這種引擎將使飛船以極快的速度飛行，從而進(jìn)入另一個(gè)空間。安裝了這種引擎的飛船，速度快到可以在幾分鐘內(nèi)從地球飛抵月球。若進(jìn)展順利，5年后便能建造測(cè)試模型飛船。 5年內(nèi)制造超時(shí)空引擎 問(wèn)題是：“超時(shí)空引擎”這一概念是建立在未被證實(shí)的物理學(xué)理論上的。這種論文獲獎(jiǎng)，在學(xué)術(shù)上看來(lái)是否不夠嚴(yán)肅呢？但美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)可不這樣認(rèn)為，而且美國(guó)軍方也開(kāi)始關(guān)注這種“超時(shí)空引擎”的概念。此外，美國(guó)能源部圣迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還聲稱(chēng)，他們擁有的“Z機(jī)器”可制造推動(dòng)引擎所需要的巨大磁場(chǎng)，因此將有興趣進(jìn)行驗(yàn)證。 德國(guó)薩爾茨吉特應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的物理學(xué)家豪澤與同事德勒舍爾共同撰寫(xiě)了這篇頗具爭(zhēng)議的論文，探究“超時(shí)空引擎”制作的可行性，豪澤強(qiáng)調(diào)，這個(gè)課題與普遍物理學(xué)觀點(diǎn)不盡相符。不過(guò)，美國(guó)空軍對(duì)有關(guān)構(gòu)思極感興趣，豪澤本周與美國(guó)空軍代表見(jiàn)面，他強(qiáng)調(diào)計(jì)劃還處于相當(dāng)初步階段，若證明理論可行，5年后便可建造測(cè)試模型。 以50倍光速遨游宇宙 但是“超時(shí)空飛船”真的能離開(kāi)地面嗎？德國(guó)一位不怎么知名的物理學(xué)家(有人干脆認(rèn)為他是科幻小說(shuō)家)海姆早在上個(gè)世紀(jì)50年代就開(kāi)始探索“超時(shí)空動(dòng)力”的概念，當(dāng)時(shí)他致力于彌合物理學(xué)界的一大鴻溝：牛頓力學(xué)和愛(ài)因斯坦相對(duì)論。海姆提出，強(qiáng)力磁場(chǎng)可制造引力場(chǎng)，以高速推動(dòng)宇宙飛船。如果磁場(chǎng)夠強(qiáng)大，宇宙飛船就可以進(jìn)入一個(gè)比我們所在的時(shí)空更高的空間，以超高速行走。當(dāng)磁場(chǎng)一消失，宇宙飛船就會(huì)重返現(xiàn)在的時(shí)空。在這方法下，宇宙飛船能以50倍光速的高速運(yùn)行，只需5小時(shí)便可往返火星，到11光年以外的星體也只需80天。 海姆用“二度次空間”學(xué)說(shuō)補(bǔ)充愛(ài)因斯坦四維時(shí)空說(shuō)，因此，宇宙就變成了六維時(shí)空。在海姆看來(lái)，萬(wàn)有引力和電磁力可以互相轉(zhuǎn)化，因此旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將削弱地球引力，從而使得飛船能夠離開(kāi)地面。 當(dāng)海姆于1957年公開(kāi)發(fā)表自己的理論時(shí)，也曾轟動(dòng)一時(shí)。但是海姆不久就從公眾視線中消失了，因?yàn)樗?tīng)從投資人路德維希的建議，深入拓展了自己的理論，結(jié)果開(kāi)始研究起宇宙的基本構(gòu)成來(lái)。而海姆又堅(jiān)持不學(xué)英語(yǔ)，因?yàn)樗芙^把研究介紹到國(guó)外。他1977年發(fā)表在德國(guó)學(xué)術(shù)雜志上的論文，也由于太過(guò)深?yuàn)W，以致沒(méi)人能看懂。海姆后半生就這樣一直糾纏于新理論中的一些細(xì)枝末節(jié)。 空想還是科學(xué)期待驗(yàn)證 而這種所謂的“六維宇宙”或“反引力”學(xué)說(shuō)，很多物理學(xué)家都表示沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)或難以接受。但美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)近日頒發(fā)的這個(gè)論文獎(jiǎng)在物理學(xué)界引起了不小的震動(dòng)，這一舉動(dòng)等于認(rèn)可了海姆的部分學(xué)說(shuō)。 多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，在目前的物質(zhì)技術(shù)條件下，很難制造出那么巨大的磁場(chǎng)。但圣迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的太空動(dòng)力研究員羅格·雷納德聲稱(chēng)，他們目前擁有的一部X光發(fā)生器——Z機(jī)器——可以提供實(shí)驗(yàn)所需要的磁場(chǎng)。他說(shuō)：“即使實(shí)驗(yàn)證明結(jié)論是錯(cuò)誤的，在我看來(lái)，這也是個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)?！? 在2003年，也就是海姆去世后兩年，他的部分量子物理學(xué)說(shuō)被計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。 “企業(yè)號(hào)”是美國(guó)著名科幻電影《星際爭(zhēng)霸戰(zhàn)》(又譯《星艦迷航記》或《星際旅行》，Star Trek)中的一艘超光速飛船。“企業(yè)號(hào)”是在太空中組合建造的，有一個(gè)飛碟狀的主艦身、一個(gè)雪茄形副艦身和兩部曲速引擎。巨型碟形主艦身有11層甲板，是船員生活與工作的地方?！捌髽I(yè)號(hào)”裝備了兩部“曲速”引擎，以正反物質(zhì)反應(yīng)為動(dòng)力，能超越光速，航行范圍除了物理上的距離之外，還有其他層次的距離。據(jù)電影描繪，“企業(yè)號(hào)”船員曾多次在時(shí)光中旅行，回到過(guò)去不同時(shí)期執(zhí)行任務(wù)，也曾到達(dá)另一個(gè)與我們平行的宇宙中，與另一個(gè)自我接觸。 企業(yè)號(hào)的各項(xiàng)重要裝備 ●曲速引擎——企業(yè)號(hào)的動(dòng)力來(lái)自?xún)刹俊扒佟币?，其?wèn)世使人類(lèi)超越了光速限制，而得以自由航行于星球之間。正如人類(lèi)曾以馬赫數(shù)衡量音速以上的速度一樣，23世紀(jì)的人們以“曲速”等級(jí)來(lái)劃分光速以上的速度。第一級(jí)曲速就是光速，之后每加一級(jí)，速度就增加一位。企業(yè)號(hào)最高可達(dá)十二級(jí)曲速，在十級(jí)曲速以上，時(shí)光會(huì)倒流。 ●傳送系統(tǒng)——企業(yè)號(hào)形體龐大不能登陸，只能在星球軌道上運(yùn)行，所以其人員經(jīng)常利用傳送系統(tǒng)在企業(yè)號(hào)與地面之間往來(lái)。企業(yè)號(hào)的質(zhì)能傳送系統(tǒng)可將人員送至19500哩以?xún)?nèi)的地方。傳送系統(tǒng)雖然便利，但也有其危險(xiǎn)性。如果在傳輸過(guò)程中，或是在分解以及組合過(guò)程中發(fā)生問(wèn)題，其結(jié)果將慘不忍睹。 ●力場(chǎng)防護(hù)罩——23世紀(jì)太空戰(zhàn)艦的必要配備，由密布艦身的發(fā)射器在艦四周形成一道由力場(chǎng)構(gòu)成的防護(hù)墻，可抵御敵人的攻擊。但開(kāi)啟力場(chǎng)防護(hù)罩會(huì)消耗不少能量，不能一直使用。 曲速航行原理 愛(ài)因斯坦提到所謂的“四維空間”模型。我們所身處的三維宇宙空間也會(huì)向第四維(時(shí)間軸)彎曲，就好像二維空間的平面向三維空間彎曲，而形成一個(gè)球形。 把我們所身處的宇宙想象成這樣的一顆球，只不過(guò)是向時(shí)間軸彎曲而不是向Z軸彎曲。我們所處的空間即是球體的最表面，而從表面往球中心點(diǎn)算進(jìn)去，就是所謂的子空間。事實(shí)上，除了利用子空間場(chǎng)外，一些高密度的星體周?chē)闹亓?chǎng)也會(huì)將星體壓向宇宙中心點(diǎn)(宇宙模型球體中心)。 如圖，假設(shè)從a點(diǎn)到b點(diǎn)距離為1800萬(wàn)公里，飛船的飛行速度為10萬(wàn)公里/秒，那么所用時(shí)間就為1800/10=180(秒)。 假設(shè)從A點(diǎn)到B點(diǎn)距離為9000萬(wàn)公里，那么飛船從A點(diǎn)到B點(diǎn)的速度就是9000/180=50(萬(wàn)公里／秒)。 從結(jié)果可以看出，雖然飛船一直以未超越光速的10萬(wàn)公里/秒飛行，但它從A點(diǎn)飛到B點(diǎn)的速度卻為50萬(wàn)公里/秒，已經(jīng)超越了光速。 這就是利用時(shí)空扭曲和時(shí)空跳躍達(dá)成的超光速飛行。而進(jìn)行時(shí)空跳躍則需要巨大的力場(chǎng)，目前的觀點(diǎn)認(rèn)為強(qiáng)磁場(chǎng)將提供這個(gè)力場(chǎng)。 “曲速”就是利用強(qiáng)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的子空間力場(chǎng)，讓光速的物理限制從真實(shí)空間移往子空間來(lái)計(jì)算。過(guò)程如圖所示分為幾個(gè)階段： 第一階段，飛船在A點(diǎn)起飛并開(kāi)始加速； 第二階段，飛船利用強(qiáng)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的力場(chǎng)，向子空間跳躍，來(lái)到a點(diǎn)； 第三階段，飛船在子空間飛行，從a點(diǎn)飛抵b點(diǎn)； 第四階段，飛船取消強(qiáng)磁場(chǎng)，跳躍回正?？臻g，來(lái)到B點(diǎn)。 名詞解釋 牛頓宇宙 “牛頓宇宙”是一個(gè)絕對(duì)的、精確的世界，所有物質(zhì)、整個(gè)宇宙都由各種客觀存在的粒子構(gòu)成，不論過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)，時(shí)間都以固定的速度流逝；因果關(guān)系就像上帝的戒律一樣嚴(yán)格，絕無(wú)例外，未來(lái)可以完全由過(guò)去來(lái)預(yù)測(cè)。 愛(ài)因斯坦宇宙 在愛(ài)因斯坦相對(duì)論中，時(shí)間和空間都具有延展性、可變性，宇宙是四維的：三維空間加時(shí)間——巨大的質(zhì)量所產(chǎn)生的引力能夠扭曲這四個(gè)維度。地球周?chē)闹亓?chǎng)就是被扭曲空間的具體體現(xiàn)，在這個(gè)球形場(chǎng)中可觀測(cè)到“運(yùn)動(dòng)中的時(shí)鐘變慢”現(xiàn)象。更進(jìn)一步地說(shuō)，按照愛(ài)因斯坦的量子物理學(xué)，次原子尺度上那種復(fù)雜的不確定性使得從過(guò)去預(yù)測(cè)未來(lái)變得不可能，確定性在這里被概率所代替。