Paging Zefram Cochrane：人类已经找到了如何制作经线气泡的方法

空间广阔。真的，真的很广阔。事实上，如此之大，以至于航海者一号（距离地球最远的人造物体）以目前超过 38,000 英里/小时的速度到达离太阳最近的恒星比邻星需要超过 73 千年的时间。一开始就朝那个方向走。简而言之，如果我们要找到一种探索太阳系以外的方法，我们需要找到一种方法来改变物理定律，使超光速旅行成为可能。

参见：S 模式下的 Windows 10：备忘单（免费 PDF）（TechRepublic Premium）与 DARPA 合作的一组科学家，包括曲速引擎先驱 Harold G "Sonny" White 博士，他们宣布他们发现了一个空间扭曲气泡，这是所需的基本东西，这可能让我们更接近这一现实星际迷航宇宙的超光速旅行。 

怀特博士说，在我们开始幻想太空旅行的浪漫愿景之前，我们需要先考虑一下我们可以用一个微型翘曲气泡做什么，就像他的团队发现的那样，甚至在梦想它在未来会是什么之前。怀特博士对太空旅行充满热情，但他说我们需要从简单开始。“在我们到达那里之前，可能还有很多其他事情可能会产生一些非常有趣的影响，”他说。 

什么是翘曲气泡？

这是一个相当复杂的概念，涉及大量数学，但在最基本的层面上，翘曲气泡是一个在前面收缩并在后面膨胀的空间。理论上，这种形状会推动气泡及其内容物以超过光速的速度前进，而不会违反物理定律：从技术上讲，您的旅行速度并不比光速还快，而是在凝聚空间的气泡中冲浪。 

翘曲气泡也很重要，因为它们消除了超光速旅行的主要问题：时间膨胀。假设你确实设法比光速旅行：你的飞行器之外的其他一切都会加速，这意味着你在一个美丽的热带星球上进行的三个小时的旅行可能等同于在地球上流逝的多年时间。简而言之，如果您打算在遵循已知的物理定律的同时比光速移动，那么在出发之前最好告别您曾经喜欢的一切。 

同样，翘曲气泡解决了这个问题，因为气泡内部的空间不受影响，所以以翘曲速度旅行一小时意味着对于目前不在科幻空间中的其他人来说，只有一个小时过去了。 

翘曲气泡长期以来一直是科幻小说的领域，直到 1994 年理论物理学家 Miguel Alcubierre 出现并理论化了他的 Alcubierre 曲速驱动器，它保持了广义相对论，同时允许超光速旅行。它所依赖的关键是一个能量密度场，它可以配置成一个真空泡，使里面的任何东西都具有负质量。 

不幸的是，操作 Alcubierre 驱动器所需的能量使其成为不可能，直到 2012 年怀特博士提议改变 设计用于创建该场的工艺的数学和形状，将必要的能量从“不可能”降低到来源航海者一号航天器的大小。从那时起，真正的经线气泡或阿尔库比尔驱动器的开发一直是一个遥远的梦想。

发现翘曲气泡

快进到 2021 年，怀特博士（他在 2012 年的论文是在美国国家航空航天局担任高级推进主题负责人期间撰写的）正在进行由 DARPA 资助的对称为卡西米尔空腔的物体的研究。这些空腔由两个平行板组成，在它们之间有一个柱子。这些东西很小——只有微米级——它们做了一些非常有趣的事情：当暴露在常规真空中时，在板之间产生负真空。

怀特博士说：“你会预期外腔压力为零，腔内压力为零，但我们测量时发现的是板之间的负压。” 

“我们试图做的是在基本层面探索量子真空，”怀特博士说。“我们认为这些真空吸尘器的功能比我们目前所知的要多一些。一些未知的特性可以用来创造一些真正有用的技术。” 因此 DARPA 很感兴趣。

这些用途可能包括令人惊奇的东西，例如基于怀特博士所说的“量子真空太阳能电池”的电池，这种电池永远不会耗尽能量。使用不受建筑物或自然障碍干扰的纵波的电信产品可能是一种潜在用途，因为不受色差影响的光电传感器也是如此，因为它们可以均匀地感应电磁频谱的所有元素。 

撇开潜在的应用不谈，测试这些空腔导致了一个有趣的发现：一个负真空能量场，看起来就像一个二维的 Alcubierre 扭曲气泡切片。 

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“我们定制的 Casimir 腔基本上是两个大平面，中间有一个长杆。相比之下，Alcubierre 度量需要一个负真空能量密度的全环，这意味着它需要看起来更像是一个救生员，”怀特博士说。 

已经完成了所有数学运算并收集了团队观察到的 2D 版本气泡实验产生的所有数据，下一个合乎逻辑的步骤是获取这些数据并改变中心物体的形状，得到摆脱杆子并放入文章顶部显示的怪异的火神星舰式形状。 

怀特博士说，在对曲速船形状进行模拟后，数学刚刚加起来。“我们使用 [曲速船形状] 进行了有目的的分析，哇——嘿，这符合 Alcubierre 指标要求。”

翘曲气泡团队发表了一篇关于他们的发现的论文，怀特博士说这绝不是对翘曲气泡模拟的说明：他们的数据表明，如果将正确的形状放置在他们现在正在试验的相同物理腔中，一个对上帝诚实的扭曲泡沫将被创造出来。 

“我们可以向物理学界确定，我们可以做出分析预测的真实世界类型的结构。它会表现出负的真空能量密度，因此它会表现出真正的纳米级战争泡沫，而不是模拟……这将是一个真实的、不开玩笑的纳米级战争泡沫，”怀特博士说。 

299,792,458 m/s 的问题：第一次接触是什么时候？

在《星际迷航》的世界中，曲速气泡的工作原理基本相同：进取号实际上并没有比光速更快，它只是在其物质/反物质曲速核心产生的宇宙空间波中冲浪。 

Zefram Cochrane 负责于 2063 年在 Trek 宇宙中建造第一艘功能强大的具有翘曲能力的飞船，此时恰好路过的瓦肯人决定是时候与人类进行第一次接触并欢迎人类进入银河社区。那么，我们可能是正确的，怀特博士的团队为理论概念奠定了实际基础，使我们远离地球并走向恒星。

那么，人类什么时候可以去 Risa 度假、在 Ferenginar 做生意、在 Vulcan Science Academy 学习（条件是满足严格的入学要求）？怀特博士说，让我们不要超越自己。 

“很多人都想直接进入应用程序：我们什么时候才能制造出这样的飞行物？我有这样做的动机，但科学是一个缓慢而艰巨的过程。” 怀特博士说他的座右铭是“爬行，走路，跑步”，当涉及到这种尖端的东西时。他说，做梦很重要，但做基础研究也很重要，在我们仍然与陆地相连的时代，寻找其他实用且有价值的应用程序也很重要。

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“我没有比任何人更多的水晶球。我不知道这个想法什么时候可以应用于太空旅行，或者甚至可以成为现实，”怀特博士说。这是可以理解的，因为我们目前谈论的是在比人发丝宽度还小的空腔中产生的经线气泡。 

怀特博士说：“科学将继续转动曲柄并敲击岩石，慢慢地挖掘一些未知的东西，以获得更多的已知信息。” 把这个发现看作是朝着正确方向的一个芯片。