星際航行空間曲率有什麼用

有很多科幻小說裡面講到曲率航行。以星際迷航裡的企業號為例，就是用的曲率航行。

企業號飛船（也翻譯成進取號）

科幻小說裡的曲率航行有兩種。第1種是摺疊空間，進行的跨時空航行。

空間摺疊需要進行時空彎曲，這種理論和蟲洞形成是一樣的。理論機制上，這是最成熟的跨時空旅行方式。但是真正要完成，卻很不容易。因為

蟲洞必須很大，否則會產生嚴重的引力場梯度變化，進入蟲洞的飛船會被潮汐力折斷，撕成碎片。

潮汐力，是借用海洋中波浪，對船舶施加不均勻力的一種形象比喻。潮汐力的特點是在短距離上分佈的嚴重不均。在海洋中，波浪潮汐力會讓船舶折斷。

被海水潮汐力從中部折斷的船舶

蟲洞最難跨越的是兩個喇叭出口中間的咽喉部位。用數學的語言，這裡是雙曲面中間的鞍部。這個鞍部附近形成的潮汐力最大。根據科學家的計算，如果讓飛船安全穿越鞍部，這個鞍部的直徑最少要有10光年。

進入蟲洞的飛船可能看到的效果

形成如此大的蟲洞，需要上千個星系的巨大的能量。人類很長時間都不可能辦到。

第2種曲率航行的辦法是所謂的阿庫別瑞引擎。

這是消耗能量最少，相對來說最聰明的辦法。阿庫別瑞引擎的原理就是在飛船的前部製造一個空間凹陷區，產生類似於引力的效果。飛船就向這個空間凹陷區滑動。這個過程

可以把飛船看作在引力場中不斷的向引力中心掉落的過程，只不過這個引力中心在不斷的隨著飛船的運動前移。

採用阿庫別瑞引擎的飛船

還有一種說法，是阿庫別瑞引擎還可以在飛船的尾部製造一個負的空間曲率，推動飛船向前運動。製造負的空間曲率需要負的能量，

負的能量在自然界中是不存在的。

阿庫別瑞引擎的推進方案，前拉後推，但是後推不可能實現。

在所有的曲率航行方案裡，在飛船的前部製造一個正曲率空間形成的空間凹陷，引導飛船前進，是最可行的辦法。

以上兩種區域航行的方案，都不可能超光速。因為空間彎曲的速度就是光速。

銀河系的直徑是10萬光年，如果把銀河系的兩端摺疊起來，要花10萬年的時間。

阿庫別瑞引擎的推進方案裡面，在飛船的頭部形成時空凹陷的速度也是光速。所以飛船的前進速度，無論如何也不可能超過光速。

時空的彎曲，本來就是廣義相對論裡面的計算成果。所以用時空彎曲的方法進行旅行，不可能違反廣義相對論。

黑洞合併

黑洞合併，產生的引力波，就是時空彎曲形成的漣漪。引力波的傳播速度也是光速。這個結果，已經在鐳射引力波干涉實驗中，測得與相對論相符合的結果。

美國鐳射引力波干涉測量儀

即使不考慮狹義相對論裡面的質量增加效應，

一旦飛船試圖逾越光速，時空是不會為飛船讓路的，相當於飛船撞在一堵無比堅硬的牆上。飛船立刻會粉碎成純能量狀態。

真空中的光速在任何時候都是不可逾越的。使用曲率航行進行超光速旅行，只是幻想。