曲速 源自美國科幻片《startrek》,中文《星際旅行》中的一種科技?!缎请H迷航》中被廣泛用于太空旅行的一種方法。在曲速狀態(tài)下可以實現(xiàn)超光速飛行。 曲速旅行(warp travel)是一種通過在壓縮時空中航行的技術(shù),其原理就是在運動物體周圍利用反物質(zhì)驅(qū)動的曲速引擎制造一個人工的曲力場(warp field),從而使物體能在這個扭曲的時空泡(warp bubble)中以幾十倍于光速的速度移動。曲速(warp)就是衡量在這個時空泡里運動的物體的速度。 概述 注意:這一科技當前僅存在于理論,并未得到證實。 分類 根據(jù)時空扭曲(或者說壓縮)的程度,曲速分為0-10。其中曲速10在理論上是達不到的,因為以曲速10運動的物體就意味著在任何時間在任何地點都出現(xiàn),而即便在科幻電影中也還沒有發(fā)明一種能達到曲速10的曲速引擎(warp drive)。而曲速2已經(jīng)超過光速了,曲速9的飛船能在幾秒種內(nèi)飛躍好幾個太陽系的距離。片中voy系列中星聯(lián)最快的飛船能達到曲速9.99.。 曲速(Warp)與曲速引擎(Warp drive)。 曲速(Warp)與曲速引擎 (Warp drive)有二重涵義,皆關(guān)于超光速航行。原先出現(xiàn)在科幻領(lǐng)域中的星際迷航(Star Trek)之中,后來也涉及到理論物理的一種時空模型。曲速引擎就是說一個物體前的空間迅速彎曲縮小,物體后的空間迅速彎曲擴大。就像在后面吹氣球?qū)⑽矬w擠向前,物體其實不動的。不過要使空間彎曲要太陽的10億倍能量。 曲速引擎飛船 發(fā)展 曲速發(fā)展的虛擬宇宙歷史 星際旅行中多個星球都有自己開發(fā)出曲速的發(fā)展歷史;在地球,曲速是由季弗蘭·寇克瑞恩(Zefram Cochrane)所開發(fā)。在電影《戰(zhàn)斗巡航》里提到的發(fā)明年代是終戰(zhàn)后10年的2063年;但在原始影集《星際爭霸戰(zhàn)》里則暗示曲速科技更早些年就已經(jīng)被使用,雖然證據(jù)不明。小說星際奇旅之星際聯(lián)邦(Star Trek: Federation)則提到2061年寇克瑞恩發(fā)明曲速引擎。 其他文明,比如瓦肯人或安多利亞人則比地球更早發(fā)明曲速引擎,在地球開始接觸外星文明的前期(例如:22世紀),這些行星的曲速科技也遠超前于地球所能及,比如最高可達速度與最高巡航速度。 在星際奇旅試映劇集《The Cage》里,曲速被稱為「時間翹曲」(time warp)。這集里反應(yīng)了時間障(time barrier)已被打破,但既然這些對話是對一群船只失事的星際旅行者報告的新消息,則不可能是指光速障的打破。(試映劇集描繪了一堆事情是與后來影集不相符的。) 曲速航行的速率通常以曲速層級(warp factor)代之。一般認為曲速1級是真空光速(c);更高的層級下,速率呈指數(shù)增加。原始影集的數(shù)個劇集曾設(shè)定了企業(yè)號冒著危險以高曲速層級航行,一度高到曲速14.6級("That Which Survives")。然而,任一曲速層級的實際速度從未在螢?zāi)簧巷@明地被陳述,以作為經(jīng)典紀錄。更甚者,各影集中航行時間與星際距離在陳述上,從未嚴格地保持一貫性(甚至是相當松散的)。 在了解這是個問題,也想 wanting to remove this plot element, 《銀河飛龍》的創(chuàng)造者決定曲速10級應(yīng)作為最大值。后臺的星際奇旅術(shù)語建議將曲速尺標重新調(diào)整,將舊曲速6級變?yōu)樾虑?級,而曲速10級為無限大速度而無法達到。制作人指示船只可以任意接近曲速10級,但就是無法到達剛好曲速10級。如此則貴族與旅人等生命體則能以相當快的速度航行,又可以回避限制。舉例而言,據(jù)估計,旅人將企業(yè)號推進到曲速9.999996級的速度。而第四代影集《重返地球》中的劇集"Threshold"附議了這項設(shè)定,其中角色提到曲速10級的速度是不可能達到的,因為那是無限大的速度——但不管如何,隨后他們卻達到了,伴隨了快速地(反向)演化成兩棲類的蠑螈的副作用。(雖然許多影迷、制作人員,甚至是該集的編劇與制作人Brannon Braga普遍忽略該集的事件。) 一般普遍接受:以曲速航行的船艦不會感受到任何形式的時間展長;畢竟總體來說,曲速船艦與宇宙間沒有資訊交換。若船艦是采用沖量引擎,速度則為次光速(亞光速),會感受到時間展長,因為沖量式驅(qū)動的船只仍處在正常時空連續(xù)體。也因為這樣,多數(shù)船只會將沖量速度限制在大約四分之一光速。 超曲速引擎 超曲速(transwarp)被多次使用,指的是曲速引擎的高階形式,常為博格人所使用;但也是一項不成功的星際艦隊開發(fā)計劃的課題,出現(xiàn)在電影石破天驚中。如同欲進入曲速而不會用上無限多的能量,是要在星艦的周遭產(chǎn)生曲速場來突破光速障(在我們的宇宙中是個理論上不可能的事件);相似地,也需要超曲速場來達到非常高的超光速速率(使得船艦?zāi)茉诤芏虝r間內(nèi)橫越銀河等級的距離。) 超曲速實驗 星際聯(lián)邦的關(guān)于超曲速的實驗實驗中的聯(lián)邦星艦精進號 (NX-2000)在史戴爾斯(Stiles)艦長的領(lǐng)導(dǎo)下,成為聯(lián)邦對于超曲速技術(shù)的實驗船艦。雖然在石破天驚的大螢?zāi)簧喜⑽唇忉?,一般認為超曲速是傳統(tǒng)曲速引擎的快速版本。精進號的首次操作測試會失敗,是因為史考提的暗中破壞,因此才能阻止精進號追逐企業(yè)號。在電影邁入未來的事件中,精進號(在蘇魯艦長的領(lǐng)導(dǎo)下)已經(jīng)改裝上標準曲速引擎,因此被認為超曲速測試是以失敗告終。 在2374年,聯(lián)邦星艦不屈號的船員被派任一項任務(wù),前往研究聯(lián)邦領(lǐng)域中的稀有子空間壓縮現(xiàn)象。原先希望對于這個異?,F(xiàn)象的進一步研究,能夠引領(lǐng)創(chuàng)造出可用的超曲速引擎。不幸地這項任務(wù)被珍哈達的攻擊所打斷,然而船艦由婕琪·戴克斯少校、麥爾斯·歐布萊恩總管、朱利安·巴希爾醫(yī)官與武夫少校成功奪回。 星際軌跡球云霄飛車初級版曲速引擎 外星人 博格人與其他外星人博格人(在銀河飛龍上下二集劇集"Descent"與重返地球最后劇集"Endgame")發(fā)現(xiàn)了名叫”超曲速導(dǎo)管“(transwarp conduits)的異?,F(xiàn)象——一些特別的子空間區(qū)域使得超曲速航行可以比傳統(tǒng)曲速引擎快到20倍。博格超曲速導(dǎo)管是由編碼過的迅子脈沖所啟動。當博格船只進入超曲速導(dǎo)管時,會感受到極大的重力場剪應(yīng)力。為了補償,博格人設(shè)計了船只前方的的結(jié)構(gòu)完整力場(structural integrity field)。人造導(dǎo)管由超曲速中繼站(transwarp hub)連接起來。已知有六個中繼站存在,但一個在劇集"Endgame"中被摧毀;而且珍威少將刻意將自身感染神經(jīng)裂解性病原體(neurolytic pathogen)后再被同化入集合體,整個博格集合體可能也因此遭到毀滅。雖然這點需要進一步的厘清,但既然博格人是彼此連結(jié),很可能每個博格個體都遭受連帶的毀滅。 博格超曲速技術(shù)類似于Arturis種族所用的量子滑流技術(shù)。 速度 企業(yè)號E正在曲速航行原始影集《星際爭霸戰(zhàn)》中,根據(jù)金·羅丹貝利(Gene Roddenberry)與他的劇集編劇指引,曲速速率(s)與曲速層級(w)的三次方呈倍數(shù)關(guān)系:無法解析 (Missing texvc executable; please see math/README to configure.): s(w) = w^3c 。(另有未經(jīng)證實的說法指出羅丹貝利原本是要將曲速層級的數(shù)字簡單地對應(yīng)到光速的倍數(shù),例如曲速9級表示9倍光速(c),而一群早期的影迷在一間旅館圍住他,告訴他這種設(shè)定是無法運作的。) 曲速躍進干擾探針 按照這樣原則,可以將星際爭霸戰(zhàn)中不同曲速層級(Warp Factor)所對應(yīng)的速率列表如下: 曲速層級 幾倍光速(c) 大約速度 曲速1級 1 c 3.0x10^5 公里/秒 曲速1.5級 3.375 c 1.0x10^6 公里/秒 曲速2級 8 c 2.4x10^6 公里/秒 曲速3級 27 c 8.0x10^6 公里/秒 曲速4級 64 c 1.9x10^7 公里/秒 曲速5級 125 c 3.7x10^7 公里/秒 曲速6級 216 c 6.5x10^7 公里/秒 曲速7級 343 c 1.0x10^8 公里/秒 曲速8級 512 c 1.5x10^8 公里/秒 曲速9級 729 c 2.2x10^8 公里/秒 曲速9.25級 ~791 c 2.4x10^8 公里/秒 曲速9.5級 ~857 c 2.6x10^8 公里/秒 曲速9.75級 ~926 c 2.8x10^8 公里/秒 曲速10級 1,000 c 3.0x10^8 公里/秒 曲速11級 1,331 c 4.0x10^8 公里/秒 曲速14.6級 ~3,112 c 9.3x10^8 公里/秒 曲速15級 3,375 c 1.0x10^9 公里/秒 然而這樣設(shè)定仍然無法完整解釋整個影集所出現(xiàn)的場合,因為如此企業(yè)號航行速度變得過慢,和電視影集中所提的有時相牴觸,例如That Which Survives這集中,企業(yè)號以曲速8.4級航行了11.33小時,而橫越了990.7光年(此段文句為史巴克的臺詞)。這樣計算出來的速率超過600,000倍光速;即使是曲速15級,這樣也還超過兩個數(shù)量級。 下方為新式曲速層級(warp factor)和它們以公里每秒為計的大約值,以及幾倍光速(c): 曲速層級 幾倍光速(c) 大約速度 曲速1級 1 c 3.0x10^5 公里/秒 曲速2級 10.079 c 3.0x10^6 公里/秒 曲速3級 38.941 c 1.2x10^7 公里/秒 曲速4級 101.59 c 3.0x10^7 公里/秒 曲速5級 213.75 c 6.4x10^7 公里/秒 曲速6級 392.50 c 1.2x10^8 公里/秒 曲速7級 656.13 c 2.0x10^8 公里/秒 曲速8級 1,024 c 3.1x10^8 公里/秒 曲速9級 1,516.4 c 4.5x10^8 公里/秒 曲速9.2級 1,649 c 4.9x10^8 公里/秒 曲速9.6級 1,909 c 5.7x10^8 公里/秒 曲速9.9級 3,053 c 9.2x10^8 公里/秒 曲速9.9753級 6,000 c 1.8x10^9 公里/秒 曲速9.99級 7912 c 2.3x10^9 公里/秒 曲速9.9999級 199,516 c 6.0x10^10 公里/秒 Here is a table of the times it would take to cover a number of distances. Since warp 1 is c, the distances for warp 1 (in years) is the light year distance. Earth's solar system is approximately 1.2x1010 km wide, measured as the diameter of the Oort Cloud. 曲速層級 幾倍光速(c) 橫越太陽系 到南門二 橫越星區(qū) 橫越聯(lián)邦 橫越本銀河系 到仙女座銀河系 曲速1級 1 c 11小時 4.36年 20年 1,000年 100,000年 2,500,000年 曲速2級 10.079 c 1小時 6個月 1年 100年 10,000年 200,000年 曲速3級 38.941 c 17分鐘 6周 6個月 25年 2,564年 51,000年 曲速4級 101.59 c 6.5分鐘 18天 2個月 10年 990年 19,800年 曲速5級 213.75 c 3分鐘 8.4天 34天 4.6年 467年 9,345年 曲速6級 392.50 c 1.7分鐘 4.6天 18.6天 2.5年 255年 5,102年 曲速7級 656.13 c 1分鐘 2.8天 11.3天 1.52年 152年 3 048年 曲速8級 1,024 c 38秒 1.7天 7.1天 1年 100年 1,953年 曲速9級 1,516.4 c 26秒 1.2天 4.8天 8個月 66年 1,319年 曲速9.2級 1,649 c 24秒 1.1天 4.4天 7個月 61年 1,217年 曲速9.6級 1,909 c 20.7秒 23小時 3.8天 6個月 53年 1,051年 曲速9.9級 3,053 c 13秒 14小時 2.4天 3.8個月 33.3年 660年 曲速9.9753級 6,000 c 6.6秒 7.1小時 1.2天 1.9個月 16.9年 335年 曲速9.99級 7,912 c 5秒 5.4小時 22小時 1.4個月 12.8年 254年 曲速9.9999級199,516c 0.2秒 12.8分鐘 52分鐘 1.6天 6個月 10年 后起的影集在遵守這些速度規(guī)范上做得比原始影集好;然而仍離「完美」這詞甚遠?!躲y河飛龍》的末后集數(shù)(例如"Descent")和這些規(guī)范相牴觸,而《銀河前哨》所提到的聯(lián)邦星際艦隊的戰(zhàn)略操作(艦隊移動)也是以奧田式尺度下不可能達到的速度在運作?!吨胤档厍颉冯m然是以奧田尺度的基礎(chǔ)作為前提,但在幾回顯著的例子,例如"Parallax"或"The 37's"這兩集中,提到的曲速速度也和奧田標準相差甚遠。 理論與科技 要對曲速推進系統(tǒng)有更深入的討論,通常會參考由里克·史騰巴赫(Rick Sternbach)和麥可·奧田(Michael Okuda)所著的《銀河飛龍技術(shù)手冊》(Star Trek: The Next Generation Technical Manual)第五章「曲速推進系統(tǒng)」,其中提到幾項主題: 曲速場理論與應(yīng)用,包括了曲速測量、速度,以及限制。 物質(zhì)-反物質(zhì)反應(yīng)組,包括了反應(yīng)物噴射器、磁性約束節(jié)、反應(yīng)腔,雙鋰水晶(戴立辛水晶)的角色,以及能源傳輸導(dǎo)管。 曲速場機艙,包括了電漿噴射系統(tǒng)、曲速場線圈,以及曲速推進效應(yīng)。 反物質(zhì)儲存與輸送、曲速推進系統(tǒng)燃料供應(yīng)、巴薩沖壓噴射機的燃料補給,以及船上反物質(zhì)生成。 輪機室操作與安全、緊急關(guān)閉流程,以及災(zāi)變發(fā)生流程。 然而需注意的,影集常常有與《銀河飛龍技術(shù)手冊》或《銀河前哨技術(shù)手冊》矛盾的地方。 連續(xù)體扭曲推進(continuum distortion propulsion)的精髓在于產(chǎn)生包復(fù)船艦的曲速場。利用來自物質(zhì)/反物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生出的高能電漿,以其對曲速機艙的子空間線圈充能,可以產(chǎn)生出曲速場。 能夠克服廣義相對論所提的限制,其關(guān)鍵在于子空間場減低了所包復(fù)物體所感的重力常數(shù)。如果場的影響使重力常數(shù)減到零值,這時傳統(tǒng)上需遵守的相對論就不發(fā)生作用,以此情況下,質(zhì)量因素已被挪除。船艦可以透過「非對稱蠕動場」操控獲得推進力。這是指子空間場是按照從前向后的架構(gòu)充能,因而將船艦周遭的空間推動,, 而肇生了連續(xù)體扭曲推進(continuum distorsion propulsion)這樣的名字。一層曲速場可以達到曲速一級的速度,然而有意思地,這樣的速度并非剛好是光速,以這樣速度行進的物體,即使是光本身,在光速上下的兩種速度態(tài)之間交替變換,每個態(tài)的停留時間不超過蒲朗克時間。 達到高曲速層級的關(guān)鍵在于將多層曲速場套疊在一起,并調(diào)和曲速場間的耦合率和去耦合率。在高曲速時,耦合與去耦合效應(yīng)造就了更大的推進力。如同上面曲速尺標圖所指的,要達到高曲速層級所要花的能量隨著速度極快地增加,使得要達到曲速10級看起來是不可能的——場的耦合與去耦合率會短于蒲朗克時間,同時能量要求會超過曲速核所能負載。 既然曲速場是對齊好的,并以從前到后的架構(gòu)產(chǎn)生,就生出了一項疑問:如果場沒有對齊的話會出什么狀況?推測上,這會造成船艦結(jié)構(gòu)完整度的災(zāi)難性影響——船身一部分會以比其他部分更快的速度航行,然而船身會撕裂開來。 彈射效應(yīng) 在星際奇旅全部系列中,曲速航行的一項副作用是彈射效應(yīng)(Slingshot effect)。在星際爭霸戰(zhàn)最初幾個劇集中的"Tomorrow is Yesterday"這集內(nèi)容中,企業(yè)號發(fā)生意外而首次發(fā)現(xiàn)這項效應(yīng),成了利用曲速引擎做時光旅行的方法。雖然實際程序的設(shè)定故意保留模糊化,但大體上它涉及了以高曲速向恒星航行(設(shè)定于第四部電影《搶救未來》,大概速度超過曲速9.8級),軌跡設(shè)定在精確計算的彈射路徑。若成功,則旅行至過去或未來都是被允許的。相同的技術(shù)隨后于劇集Assignment Earth中被故意使用,目的是進行歷史研究;其中此技術(shù)被命名為「光速脫離級數(shù)」(light speed breakaway factor)。而在電影《搶救未來》中又被用上;其中此技術(shù)被稱為「時間翹曲」(time warp)。這項技術(shù)在《銀河飛龍》劇集"Time Squared"中被提及是一種可行的時間旅行方法。 云宵飛車曲速引擎2級 環(huán)境影響 在《銀河飛龍》第七季劇集"Force of Nature"中,曲速航行對子空間有不利影響,且在一些區(qū)域,頻繁使用航線的路徑上可能會造成子空間裂縫。因此在此之后的劇集,超過曲速5級的航行被禁止,然而在影迷社群中有過爭論,討論到這項禁令是只針對受影響區(qū)域而設(shè),或者是全區(qū)的禁令。如果這是全區(qū)的限制,那在之后的劇集與系列影集則被廣泛地忽略,也鮮少提及。然而,曾有這么一例,在《銀河飛龍》一集中,畢凱艦長下令以高于曲速5級的速度航行,而有人提醒他這項禁令。一些影迷臆測已有技術(shù)解決方案被發(fā)現(xiàn),并可能用到了聯(lián)邦星艦航海家號的曲速引擎上頭。這點由星際奇旅官方網(wǎng)站的圖文庫所證實,其中解釋了航海家號設(shè)計上可以高于曲速5級的速度航行而不會造成子空間破壞,比如空間裂縫。君王級星艦企業(yè)號-E也配有進階曲速動力引擎,允許相當高的曲速航行而不破壞空間結(jié)構(gòu)。 實踐 非科幻的曲速引擎是否可行 如許多星艦迷所知,許多未來性技術(shù)是在星際奇旅中首次被勾畫出來,并且后來也被真正的發(fā)明,例如折疊式手機、通訊徽章、皮下注射器(hypospray)、精靈刀(機械手臂光子刀),以及目前正在開發(fā)中的物品(例如VISOR)。于1996年,美國國家航空暨太空總署(NASA)成立了突破性推進物理計劃(Breakthrough Propulsion Physics Program, BPP),其中部分經(jīng)費支援了曲速引擎方面的推測性工作。這項計劃在2002年中止。 思想實驗還在理論物理荒蕪的前沿漫步前進,時至今日仍未有允許曲速航行且被主流科學(xué)接受的體系被拓展出來。一些物理學(xué)家提出一種超光速航行的模型,以洛侖茲流形的架構(gòu)來陳述;這種架構(gòu)在廣義相對論中被用以建立時空模型。然而,相反于平常的誤解,這些模型并非愛因斯坦場方程序的解。它們也沒有給出如何實做曲速泡(warp bubble)的提示。These models do however show that while it is indeed impossible to go faster than the speed of light, in principle it might be possible to circumvent the problem by suitably "warping" spacetime itself. 其中最廣為人知的是阿庫別瑞引擎,具有有趣的特質(zhì)——其用詞上與星艦系列術(shù)語一致:「曲速層級」是空間(或者說時空更為恰當)翹曲的量度,而不是實際速度。 四度空間模型 何謂子空間 以愛因斯坦所提到的 "四度空間" 模型,我們所身處的三度宇宙空間亦會向第四度(時間軸)彎曲,一如二度空間的平面向三度空間彎曲,而形成一個球形。(事實上說 "四度時空" 會比 "四度空間" 恰當, 但大家都說習慣 "四度空間" 了, 下面也就不改口了) 把我們所身處的宇宙想象成這樣的一顆球,只差是向時間軸彎曲而不是向 z 軸彎曲。 我們所處的空間即是球體的最表面,而從表面往球中心點算進去,就是所謂的子空間。 事實上,除了利用子空間場外,一些高密度的星體周圍的重力場也會將星體壓向宇宙中心點(宇宙模型球體中心),也不是很稀奇。只要想象一個物體同時存在于宇宙球體的最外圍的真實空間與所交互作用的子空間帶即可。 事實上,曲速也不算是 "進入" 子空間,充其量也不過是利用線圈所產(chǎn)生的子空間力場,讓光速的物理限制從真實空間移往子空間來計算罷了。試想,在球徑較小的球體上,移動一 定的距離,以所航程經(jīng)過的相同角度投影到外層球徑較大的真實空間,距離便可以超過光速了,由于此時真實空間的物體速度,是取決于子空間力場深入宇宙球體中心的深度(越往中心點靠近,移動同一距離的影響,投影到真實空間的距離也就越劇增(指數(shù)倍)。所以才會有曲速與真實速度的對照表。(注:這一解釋根本違反了相對性原理。宇宙中任何一點都是平權(quán)的,也就是說宇宙中任何一點都可以被認為是宇宙中心,因此此球面解釋是不能成立的。) 以這個理論延伸,才會有曲速十級(子空間力場達宇宙球體中心點)時,速度破表,達曲速十級的船艦同時存在于宇宙的每一點的理論。 當然了,相對于在真實空間加速無法突破光速,StarTrek里的 starship 似乎也飆不到 warp10。(除了少數(shù)例外的幾集) 云宵飛車(曲速引擎) 進入子空間 在 StarTrek 里,曲速航行應(yīng)該是利用子空間 field(翻譯成 "力場")。借由這個 subspace field 與子空間相互作用,讓時間軸傾斜的情形在子空間上并不會造成與行進方向相平行的不合理現(xiàn)象,借此突破光速。而當 subspace field 強度越強,所作用的子空間也就越接近四度空間球形模型中的宇宙中心,此時以subspace field 在靠近宇宙中心點子空間移動一定的距離,投影至真實空間上的 starship 速度當然就遽增。所以才會有曲速每跳一級,starship 的速度就呈 "指數(shù)倍" 跳升的現(xiàn)象吧。當物體以曲速航行時, 還是在真實空間上, 并無所謂 "物質(zhì)" 存在于子空間的說法。所謂的子空間力場,是作用于子空間作用的。并不是說船因此而 "進入" 子空間。而是將整艘船被包在 "子空間" 移動的作用范圍內(nèi)。一個球狀的四度空間的球型宇宙模型上, 足可解釋這個現(xiàn)象。 曲速航行 光速限制 其實有關(guān)于真實世界的物體無法超過光速的看法是愛因斯坦出生時的那個年代人的想法。起因于有人發(fā)現(xiàn)到一個非常難解的現(xiàn)象: "無論物體運動的速度為何,所測到的光速值都是一致的。" 這是實驗的結(jié)果,而不是有人事先提出解釋這件事。只是這個實驗結(jié)果太過于詭異,使得解釋它的人眾說紛紜。 其中勞倫茲所提出的理論(事實上類似的理論也不是他先提出來的,更早提出理論的人反而因為是無名小卒而乏人理會)這個理論便是: "所有物體都會沿著運動方向縮小自身的距離,使得測到的光速值維持一致。" 并寫下了勞倫茲轉(zhuǎn)換式,可以精確計算出何種速度下物體縮小的距離,還有時鐘變慢。當然這種說法有點吊詭,也有些無賴。有人的印象認為這就是 "相對論",那實在是差遠了。愛因斯坦那時還只是一個無名小卒呢。 其實愛因斯坦的相對論完全放棄了 "時間變慢" 與 "距離縮短" 的想法,而改以一個四度空間的模型來解釋實驗數(shù)據(jù)。解釋得很帥,只是太多人對其有錯誤印象罷了。小弟以前也曾經(jīng)想過時鐘變慢的問題,那時小弟想,既然是相對運動,那就無所謂絕對運動,那又怎么會有靜止的人時間不變,而運動中的時鐘變慢呢。若按照相對運動來說,反而應(yīng)該是雙方都認為對方的時鐘變慢了呢。 不過有趣的是,以愛因斯坦的四度空間模型來看,還真的是會發(fā)生兩個之間有運動差的物體,彼此觀察對方的時鐘,都認為對方時鐘變慢的現(xiàn)象呢。小弟以前沒實際推算過四度空間的運作方式,那天在 EXPLORE!探索頻道上看科學(xué)的足跡4x(正確的集數(shù)忘了)節(jié)目時,它演繹了一遍四度空間模型,真是棒透了。所有的物理理論,模型,都是為了解釋真實世界上所發(fā)生的現(xiàn)象。然而差強人意的是,往往解釋了一邊,另一邊就出現(xiàn)了矛盾。感覺上就好像是地毯上破了一個洞,想找塊合適的布料填補上去。但因布料剪得形狀不恰當,結(jié)果試圖將布料放進去時,這邊放得進去,結(jié)果另一邊就塞不下了。 在愛因斯坦之前,也有許多人曾經(jīng)對光速恒值的現(xiàn)象加以說明,包括時間變慢與距離變短等,但這些理論總是像形狀不合格的布料,無法完全填補傳統(tǒng)理論上的漏洞,反而鬧出更多的笑話。 但是小弟必須再強調(diào)的是,愛因斯坦的相對論完全放棄了 "時間變慢" 與 "距離縮短" 的想法。他的想法是,運動中的物體,其時間軸會沿著運動方向傾斜過去。也就是說,它有自己的時間軸。再換句話說,所有的物體都有自己的時間軸,由于時間軸的傾斜,所以觀察其它物體時才會認為對方時間變慢,距離變短。 因為在真實世界里,若單靠推進動力加速物體,如果依傳統(tǒng)牛頓力學(xué)來看,其速度會越來越快,然后突破光速。然而新一代的科學(xué)家則認為當物體速度接近光速時(從別人的眼光看來),其質(zhì)量會增加(當然還是從別人的眼光看來),距離會縮短(還是另外一個觀察者的看法),使其永遠無法突破光速。 但愛因斯坦的四度空間則是達光速的物體,其時間軸傾斜至與行進方向相平行,也是一個不合理的現(xiàn)象,所以理論上依然有光速限制的部份。 何謂 warp 10 記得transwarp不是用warp factor來計算的,曲速十級的 >定義是瞬間達到空間中任何一點,也就是"無意義". 只是有一點要說明的是 trans-warp 不等于 warp10。 warp 10 是速度破表(實體同時存在于宇宙球面上的每一點)而 trans-warp 與傳統(tǒng)的 warp-device都是讓 starship 以曲速航行的裝置(或者稱之...技術(shù))像 borg 所使用 trans-warp 飆起來,速度就比 starfleet 的 warp 快了二十幾倍,但以速度對照表來看,還是在曲速 9.???...上,并沒有到 warp 10,也沒有 voyager 到 warp 10時發(fā)生的那一切。 不過有趣的是,在 TNG 里(enterprise 吸入一個生物內(nèi)撞毀 1 次后時光倒流六小時的那集)似乎是設(shè)定當超越warp 10 后(也就是 warp 11,warp 12...),時間就可以倒流。(那集 Riker 有提到)但 voyager 那集似乎又設(shè)定成在 warp 10 時,便已經(jīng)打破線性時間的限制... (voyager上的船員超速進化與退化,幅度超過數(shù)百萬年)小弟就不曉得以后 paramount 要如何設(shè)定這些關(guān)系了。 另外,在 tng 里也有幾集因為各種特殊原因 enterprise飆到速度破表(是不是 warp 10 小弟就不敢下斷言了)的。 trans-warp,小弟倒不認為那是最后的解答。不過可以確定的是,voyager 那集所使用的 transwarp與 borg 所用的 transwarp 一定有著關(guān)鍵性上的不同吧。 曲速航行中的物體是否會撞上現(xiàn)行空間上的物體? 會。所以以曲速沖向恒星、黑洞,或任何夠份量的東東, 當然是會死得很慘慘慘...。不過一般設(shè)定航線時會繞開這些東西;像彗星這樣的移動物體,有偏導(dǎo)儀來幫助。 搜索微信公眾號【宇宙解碼】或【ts-yzjm】(探索-宇宙解碼的意思)添加關(guān)注 |
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