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作者 jfsu (水精靈)
標題 Re: [問卦] 曲速引擎的理論基礎
時間 Sat Jul 25 00:05:09 2015

※ 引述《bitcch (必可取)》之銘言：
: 最近地球2.0被發現
: 不過距離太遠要前往似乎只能靠曲速引擎
: 但曲速引擎是真的有科學理論基礎
: 還是只是偽科學
: 有沒有物理系的來解釋一下
: -----
: Sent from JPTT on my Xiaomi MI 2S.











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　                            　寶傑：　　　　　　　　　　　　　　　　

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　　　　　　　　║超越光速的極致！回到未來最終揭密！║
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寶傑：新聞萬象 內幕追擊 歡迎收看『關鍵時刻』我是劉寶傑！

　　　我們先來看看底下這則新聞！

『曲速引擎（英文：Warp drive）是一種假想的超光速（faster-than-light, FTL）
  推進系統，經常出現於科幻小說的設定中，尤以在影片《星艦奇航記》中最為常見。
  一架裝載曲速引擎的宇宙飛船，可以以快於光速的幾個數量級的速度航行，同時又
  迴避了時間膨的相對論性的問題。與其他科幻作品的超光速技術（比如跳躍引擎、

  銀河便指南系列的無限不可能引擎）不同，曲速引擎並不允許在兩點間進行瞬時旅行；

  曲速引擎技術在宙飛船周圍創造出了一種正常時空的人工「氣泡」。（這與進入獨立
  的區域或維度截然反，比如出現在星際大戰、星際之門、戰錘40000、巴比倫5號中的
  超空間）所以，以曲速率航行的宇宙飛船在「正常時空」中仍能繼續與物質相互。』

      大家都非常好奇為什麼這個要討論。
      這麼多人開始關注這個議題？
      到底曲速引擎要如何超越光速？有沒有什麼不能說的秘密？
      好！我們今天也請到了六位來賓
      第一位是大家非常熟悉的資深媒體人馬西屏 西屏你好

西屏：寶傑好 大家好
寶傑：好第二位是 軍事專家張友驊 友驊你好
友驊：寶傑好 各位觀眾大家好
寶傑：好 第三位是世界文化史專家眭澔平
澔平：寶傑好 大家好
寶傑：好 第四位是 資深的歷史文化導遊謝哲青
哲青：寶傑哥 大家晚安
寶傑：好 第五位是媒體工作者黃創夏
創夏：寶傑好 大家好
寶傑：好 我們看到了今天某BB站上，有網友提出曲速引擎這種東西通常都出現在
      科幻小說中才有，請問現實科技有可能達成嗎？還是美國已經偷偷使用了呢?
      有沒有相關的八卦？』

      我們先請西屏來為我們說明！

西屏：寶傑 我跟你講，這種引擎不是說你隨便按個紐就能飛得比光還快，也不可能任意
　　　改變方向或加速，而且啊～坐在泡泡裡你無法和外界溝通～美國他們就不跟你
      講，等造了出來就說是軍事機密，不然就是勉強做了出來，比你媽騎腳踏車還慢
　　　也有可能，上次我在....

寶傑：好 西屏 你等等 友驊你知道為什麼這種引擎不能隨便按個紐就能飛得比光還快？

友驊：寶傑 這件事全世界只有三個人知道，一個是阿庫別瑞，另一個是我，

　　　最後一個我不能說。你知道嗎，這種引擎的燃料需要一種叫做『負物質』或是
　　　『負能量』，一般的『正能量』是行不通der...

寶傑：等等 友驊 你剛說『負物質』？

友驊：對 寶傑，科學家已經開始在自然界尋找『負物質』，N-e-g-a-t-i-v-e Matter！
　　　它跟『反物質』不同喲！後者確實存在，擁有正能量，只不過電荷為負，前者啊，
      還沒有人證明它確實存在！要是真的有，它一定很輕，搞不好還浮起來哩！所以

　　　不太可能存在於地球上，我們只能往宇宙深處去找...。像上次，我透過
　　　愛因斯坦透鏡(Einstein Lense)這樣的天文現像來尋找負物質，結果你知道嗎？
      我.....

寶傑：好 哲青 剛剛友驊說 沒人知道負物質，那負能量呢？ 聽說有科學家找到
      負能量這樣的事情嗎?真的是這樣，是嗎?

哲青：是的 寶傑哥 在上個世紀，也就是西元1930年到1950年這段時間，當時一位
　　　科學家叫做「卡西米爾」(Hendrik Casimir)根據量子定律提出一個預測，他認為
　　　當兩個不帶電的金屬板平行放置時，它會很神奇地相互吸引。因為在這個平行
　　　金屬板之間的空間裡頭充滿了不斷生滅的虛擬粒子（Virtual Particles）。
　　　這團粒子雲會在此真空環境中創造出某個淨壓力。當兩片金屬板距離夠遠又處於
　　　靜止狀態時，其間的能量為零；一但距離夠近時，我們可以從中抽取負能量...

寶傑：好 澔平 我聽說你很久以前就有研究負能量的經驗 是嗎?

澔平：對阿，我用講的你們應該都不相信，所以我拿出照片給你們看！看到了嗎?
      這個是我，這個是金屬板，為什麼我要留下這張照片？這張對我來說有特別的紀念
　　　。那是我第一次在洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)
      對卡西米爾效應進行量測。結果發現，這股吸引力相當於一隻螞蟻體重的
      30,000分之一！

寶傑：好 澔平 等等我們再來講你在洛斯阿拉莫斯實驗室的經驗 我們廣告過後馬上回來



總結一下，這個問題的起因是來自於如何『超越光速』，有底下的兩種方法：

1.延展空間:簡而言之，就是將我們背後的空間一直延伸直到接觸我們前面的空間。
           你可能根本沒有移動，只是藉著扭曲空間，來抵達遙遠的星系。
           阿庫別瑞引擎(Alcubuerre Drive)就是最好的例子。

2.撕裂空間:首先我們先在一張紙上畫上兩個點，經驗告訴我們，兩點間最短距離就是
           一直線；然而，這未必正確。如果將紙對折，讓這兩個點相交，他們
           之間最短的距離就不是直線囉，而是所謂的蟲洞(Wormhole)。


阿庫別瑞自己也說過，「關於這個引擎或多或少都有受到《星艦奇航記》中的曲速引檠
所影響，也就是將空間加以扭曲的概念。剛好我們已經有一套理論說明了如何扭曲空間
，即『廣義相對論』。或許，可以運用這些這個概念來看看曲速引擎是否可行。」


贊曰:科學家因為一部電視影集的刺激而找出愛因斯坦方程式的解答，這可是歷史上
　　　 的頭一遭！


至於要創造出讓太空人穿越的蟲洞，需要的能量相當於一顆巨大的恆星的質量或是
黑洞的正物質與反物質。

「經計算，要打開一公尺的蟲洞，需要負一木星的質量！藉由負質量/負能量的排斥力
  讓蟲洞打開夠久的時間，好讓太空人穿過！」一位華盛頓大學物理學家估計道。

贊曰：你媽超胖，也撐不開蟲洞！這還不算考慮穿過蟲洞的影響！


註:
若要在時空結構上撕出一個小裂痕，約要10^20億電子伏特。瑞士大型強子對撞機所能
產生的能量也只不過是這個數字的一千兆分之一。


或許有人會問，以目前地球的科技做出曲速引擎或是弄個蟲洞是有多難？

Well，或許咱的教育部長會告訴你：「這絕對比撤回課綱微調案還簡單！」



參考書籍:
1.電影中不可能的物理學
2.物理之書
3.二十世紀最偉大的科學實驗
4.束帶

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Fw: [問卦] 有沒有曲速引擎的八卦? - 看板 MKSH-95-6 - 批踢踢實業坊
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