当前位置: 华文世界 > 科学

外星「曲速引擎」可能在时空结构中留下可识别的信号

2024-07-05科学

在浩瀚的宇宙中,是否存在比我们更为先进的文明?这些文明是否已经掌握了我们无法想象的技术,如「曲速引擎」,使他们能够在宇宙中自由穿梭?最近的一项研究提出了一种全新的探索方式:通过观察时空中的特定涟漪,或许我们可以找到这些神秘的外星技术留下的线索。这些涟漪,被称为引力波,是由曲速泡发出的,而这种现象正是研究人员所关注的焦点。今天将带您了解最新研究科学家是如何试图在宇宙中捕捉到 曲速引擎 这种神秘的信号。

曲速引擎,这一科幻小说中的经典概念,能够使物体以超光速旅行。理论上,它通过在物体周围创造一个看不见的球体,称为曲速泡,收缩物体前方的时空,同时扩张后方的时空。这种方式本质上是移动了宇宙,使物体能够比光速更快地从一个地点到达另一个地点。

曲速引擎的概念最早可以追溯到科幻小说的黄金时代,20世纪40年代和50年代。那些年,科幻作家如艾萨克·阿西莫夫和阿瑟·克拉克等人,通过他们的作品,激发了几代人对太空旅行和先进科技的幻想。然而,真正使这一概念深入人心的是1960年代以来的【星际迷航】系列。这部经典科幻剧不仅为观众呈现了未来的太空探索画卷,也引入了曲速引擎这一概念,使其成为科幻文化的一部分。

1994 年,理论物理学家米格尔·阿尔库比尔提出了第一个现实世界版本的曲速引擎理论。这一理论被称为阿尔库比尔驱动,描述了一种可以通过扭曲时空结构实现超光速旅行的装置。阿尔库比尔的理论基于爱因斯坦的广义相对论,提出通过在物体周围创造一个曲速泡,使时空在物体前方收缩,而在物体后方扩张,从而实现超光速移动。

阿尔库比尔驱动的一个关键挑战是它需要大量的负能量来维持曲速泡的存在。负能量是一种与普通物质不同的奇异物质,其性质目前尚不完全为人所知。在量子力学中,负能量的概念并非全新,但如何在宏观尺度上产生和控制这种能量,仍是一个巨大的科学难题。

伊利诺伊州费米实验室的物理学家唐·林肯在2023年关于该主题的文章中写道:「某个聪明的人会有一个新想法,与我们当前对物理学的理解完全不同,然后,也许我们将能够大胆地前往前人未至之地。」

虽然曲速引擎远远超出了我们目前的能力,但这并不意味着某些超级先进的外星文明还没有找到答案。在新论文中,研究人员在6月4日上传到预印本服务器arXiv的论文中认为,我们可以通过寻找时空中的特定涟漪,即引力波,来发现曲速引擎,这些涟漪是由曲速泡发出的。

引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种时空涟漪,通常由大质量天体的剧烈运动引起,如黑洞合并或中子星碰撞。2015年,激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接探测到引力波,这一发现证实了爱因斯坦的预言,并开辟了引力波天文学的新纪元。

在新研究中,科学家们提出,可以通过观察由曲速泡产生的特定引力波,来寻找外星文明使用曲速引擎的证据。

科学家认为以曲速移动的物体在穿越星系时不会产生任何引力波。然而,在旅程的开始和结束时,曲速泡的创造和随后的破坏会产生引力波——尤其是在后者阶段,研究人员称之为「约束失败」。

克拉夫说:「曲速泡的崩溃相当混乱,包含在泡壁中的奇异物质四处流动,泡壁中的时空曲率也在消散,这可能会产生一个强烈的引力波事件,具有特定的波长。天文学家已经可以通过像激光干涉引力波天文台(LIGO)这样的尖端观测站来观测引力波,这有助于科学家解决一些关于摆动暗物质和黑洞碰撞等现象的最大问题。然而,曲速引擎产生的引力波与这些完全不同,这意味着像LIGO这样的观测站并没有精细调整来寻找它们。

为了发现曲速引擎,科学家们必须花费时间在宇宙中搜寻不同波长的引力波,而不知道是否真有东西可以找到——这可能是时间和金钱的巨大浪费。

克拉夫说:「我们是否看到信号是我们无法知道的事情,直到我们去寻找,尽管我对看到任何东西的可能性持怀疑态度,但我确实认为这足够有趣,值得一试。」

阿尔库比尔驱动的理论尽管令人兴奋,但在现实中面临许多不可逾越的障碍。首先,如何产生和维持负能量仍是一个未解之谜。其次,曲速泡的形成和维持可能需要远超当前人类科技所能提供的能量。此外,曲速泡的崩溃过程可能会产生强烈的引力波,甚至有可能引发时空结构的不稳定。

即使如此,这一概念仍激发了科学界和科幻迷们的无尽遐想。许多科学家认为,未来某一天,我们或许能够找到解决这些问题的方法,从而实现真正的超光速旅行。

外星文明和超光速旅行,这些看似遥远的梦想,正通过科学家的不懈努力,逐渐变得可以触摸。尽管我们目前还没有找到确凿的证据,但探索的脚步永不停歇。通过对引力波的深入研究,我们或许能够在浩瀚的宇宙中,发现那些神秘的曲速引擎留下的印记。让我们怀着无限的期待,继续关注这一领域的最新进展,见证科学带来的奇迹。