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《星际迷航》:探索人类宇航文明
发布时间:2013-09-05    信息来源: 中国航天报
  《星际迷航》中描述的内容其实是上世纪60年代由吉恩·罗登贝瑞提出的对于未来时空的构想。

  发展自今,该系列电影已经制作出第12部影片《星际迷航:暗黑无界》,并且加入了IMAX 3D的震撼画面效果。

  该片讲述的是一个关于“复仇”的故事。一名神秘人在23世纪的英国伦敦制造了一起恐怖爆炸事件,并袭击了星际联邦总部,使整个星球陷入混乱状态。此时,因执行任务时暴露“企业号”行踪、被上级取消了船长资格的柯克船长被重新任命,他带着大家对神秘人展开了追捕。

  这部影片中无数次提到“曲速”、“超曲速”的概念,并认为飞船要实现宇宙中的恒星际航行就必须有“曲速引擎”,还提到“曲速引擎”的核心具有超强辐射,因此,在影片中柯克船长在曲速核心遭遇核辐射,仅仅几十秒就导致生命垂危。

  在现实中,“曲速引擎”的概念也是存在的,源自物理学家Miguel Alcubierre,他在1994年发表了一篇题为《曲速引擎:广义相对论中的超快航行》的论文,从此许多物理学家、科幻作家、科幻电影开始使用这个概念。

  在Miguel Alcubierre提出的理论中,飞船本身并没有超光速运动,只是飞船前部的空间发生收缩,而后部的空间发生膨胀,这样就能够比光更快到达目的地,这也就像是在后面吹气球将物体挤向前,物体本身其实是不动的,不过也有科学家估算,实现空间弯曲至少需要太阳的10亿倍能量。

  目前,美国对“曲速引擎”的研究已经提供了一些政府支持。1996年美国宇航局(NASA)成立了突破性推进物理计划项目组,其中部分经费支援了“曲速引擎”方面的推测性工作,但是这项计划于2002年终止。

  不过,NASA约翰逊航天中心的科学家和工程师们在2012年“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,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“曲速引擎”方式是在一艘形状类似足球的宇宙飞船外,形成一圈巨大的环,该环需要特殊的制造技术,其功能是使飞船外部的时空弯曲并围绕着飞船,形成一个曲速泡。

  NASA的哈罗特·怀特和他的同事已经在实验室里开始用一个迷你版的“曲速引擎”进行试验了。他们在约翰逊空间中心设立了一个他们称之为怀特-朱迪的曲速空间干涉仪,此举的核心目的是创造一个激光干涉仪来观测微小的时空弯曲。

  与此同时,也有学者认为,如果根据爱因斯坦的相对论,有质量的物体就不可能跑得比光快。而约翰·霍普金斯大学的物理学家威廉·爱得斯坦认为,飞船在宇宙中飞行也受到摩擦力,也就是遭遇空间中的氢原子的撞击,并且如果飞船接近光速飞行,游荡的氢原子将会变成致命的太空地雷,并使全体船员和飞船都遭受强烈的辐射,如果采用铅板来防辐射,将需要4000多米厚的铅板。

  不过在《星际迷航》中,编剧忽略了光速的限制,还给飞船增加了无敌的防护盾,让飞船能够在数天之内畅游整个银河系,而且试图利用由“物质-反物质”驱动的“曲速引擎”来解释这种超自然的航行能力。

  当然,“曲速引擎”目前还只是一项科幻技术。不过,虽然科幻只是一种想象力的发挥,但是想象力对于科技创新来说却是不可缺少的一种突破性的关键因素。

  正如爱因斯坦所说,提出一个问题往往比解决一个问题更加重要,因为解决问题也许仅是一个数学验证或者实验技能,而提出新的问题却需要有创造性的想象力。而这些标志着科学的真正进步。

  (作者:李萍)
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