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科学家称:超过光速飞船可能被制造出来,光速最终能被超越


2015/6/29  编辑:admin 来源:本站整理 

美国太空总署(NASA)机械工程师、物理学家怀特(Harold White)正在研究开发可作星际旅行的宇宙飞船“IXS企业号”。他近日和3D艺术家拉德梅克合作,制作出宇宙飞船的概念图,一旦飞船面世,只需两周便可到达距离太阳4光年远的地方。

科学家称:超过光速飞船可能被制造出来,光速最终能被超越

据报道,怀特研究所根据的是墨西哥物理学家阿库别瑞的理论。根据阿库别瑞引擎(亦称曲速引擎)理论,物体能作出超越光速的移动,同时不违反著名物理学家爱因斯坦相对论。理论上,宇宙飞船装上曲速引擎后,能创造出一种曲速气泡,令空间扭曲,从而作出跨星际旅行。由于移动由曲速气泡带动,身处其中的宇宙飞船实际上并无作出超越光速的移动,故不违反相对论。

科学家称:超过光速飞船可能被制造出来,光速最终能被超越

在怀特和拉德梅克合作制作的概念图中,宇宙飞船位处两个巨型环之中,该两个巨型环则是负责制做出曲速气泡。美国经典科幻电视剧《星空奇遇记》中的宇宙飞船,亦是用上和阿库别瑞引擎理论相类似的曲速引擎。

科学家称:超过光速飞船可能被制造出来,光速最终能被超越

怀特表示,一旦曲速宇宙飞船真正面世,只须两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二。南门二距离太阳约4.37光年远。

怀特计划先在地球进行实验,以证实阿库别瑞引擎理论。一旦理论被证实后,即着手制造曲速引擎,再试行往月球及火星,最终达至星际旅行的目标。

科学家称:超过光速飞船可能被制造出来,光速最终能被超越

光速能超越吗?

答案是有,宇宙的膨胀速度将最终超越光速。解释超光速是如何发生的有点复杂,因此我们还是先从宇宙的最初—大爆炸说起吧。在大约140亿年前,宇宙中的所有物质开始向各个方向飞散,时至今日,大爆炸仍在驱使星系向外运动。科学家之所以知道宇宙在膨胀,原因之一就是多普勒效应。星系在远离地球时,它们发射出的光的波长也在发生变化,这就和救护车从身边驶过时,警笛声调的变化情况相似。

拿距我们30亿光年之外的长蛇座星系团为例,通过观察该星系团发射出的光,天文学家已经测出了地球到它的距离。长蛇座星系团的氢原子所发出的光在通过棱镜后,形成了红色、蓝绿、蓝紫和紫色四条谱线。但是当该光到达地球时,整条光谱都向红色,也就是低能量的一端移动了。在光横跨宇宙的过程中,光的波长被拉长了。光行走的路程越长,波长就变得越长。同理,光谱越偏向红色,光行走的路程就越长。波长偏移的大小称之为红移,它能帮助科学家弄清宇宙中恒星的运动。而长蛇座不是唯一一个有红移现象的远距离星系团。由于宇宙正在膨胀,所以所有的天体都在红移。观察长蛇座星系团的红移现象要稍微容易点,因为星系离地球越远,它远离地球的速度也就越快。

科学家称:超过光速飞船可能被制造出来,光速最终能被超越

美国约翰霍普金斯大学的物理学家查尔斯·贝内特 (Charles Bennett)认为,宇宙膨胀的速度没有上限。但爱因斯坦的理论“没有什么的速度能比真空中的光速还快”仍是正确的,因为是空间本身在膨胀,而空间什么都不是。物体运动的速度或者信息传递的速度依然无法超越光速。星系们并不是在静止的空间内运动并相互远离对方的,它们就像一块膨大着的面包中包裹的葡萄干,是随着空间一起运动的。有些星系已经离我们十分遥远了,它们的速度快到了从它们星系射出的光线永远到达不了地球的地步。贝内特举例说道:这就像5000米赛跑,你在奔跑的同时跑道也在延伸,如果跑道延伸的速度超过你的速度,那么你就永远到不了终点。

随着宇宙继续加速膨胀,这样逃出视界的星系将越来越多,在遥远的未来,可见的宇宙范围内将只剩下银河系自己孤零零的一个。

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