曲率驱动能超越光速 违反相对论（为什么科学家们却认为能实现）

曲率驱动并不是一个很难理解的概念。提出这个概率的科学家认为，宇宙空间并不是平坦的，空间曲率无处不在，如果能制造这样的一艘太空飞船，能减小飞船后面的空间曲率，前后两端曲率不平衡，飞船就会被前方曲率更大的空间拉过去，这就是所谓的曲率驱动。

用一个小实验就能更容易理解曲率驱动：在一艘小纸船后面安上一小块肥皂，放入水中，我们会发现小船会自己动起来。这是因为肥皂在溶解的时候，降低了小船后方的水面张力，小船被前方更大的张力拉了过去。但这只是一个类比，不是曲率驱动。

在电影《星际迷航》中，总会出现一些星际飞船以超光速飞行的画面，这就要归功于使用曲率驱动的推进系统。在《三体·死神永生》中，也出现了曲率驱动实现超光速飞行的情节。这虽然是科幻作品中的情节，但科学家们却认为，理论上，只要有足够的时间、资金和材料，这种推进系统的某些版本就可以成为现实。

但是，众所周知，光速是宇宙速度的极限宇宙的终极交通法则和屏障，因为没有什么能比光运动得更快。因为根据爱因斯坦的相对论，将一个有质量的物体加速到光速需要无限的能量。因此，让航天器以（或超过）光速飞行似乎根本不可能。但是科学家们却认为，有了曲率驱动，我们就能实现超光速飞越。这两者不矛盾吗？

实际上，当我们谈论光速之不可超越时，我们谈论的是物体在一个单纯的空间中的移动。然而，曲率驱动的概念并不一定完全基于飞船本身的运动，这涉及到空间折叠的概念，下面我们就来逐步了解这些概念：

曲率驱动可能吗？

我们目前对物理学和光如何传播的理，排除了物体达到大于光速的速度，但并不排除空间本身以或超过光速传播的可能性。事实上，一些研究过这个问题的科学家声称，在早期宇宙中，时空以超光速膨胀，哪怕只是很短的时间间隔。

如果这些假设被证明是正确的，那么曲率驱动就可以利用这个漏洞，把光速不可超越的问题抛在脑后，转而把如何产生时空移动所需的巨大能量的问题交给科学家。

如果科学家们采用这种方法，那么可以这样来考虑曲率驱动：曲率驱动产生的巨大能量使星际飞船前方的时空收缩，同时使后方的时空同样膨胀，最终形成一个曲率气泡。这将导致时空被这个气泡推进，虽然飞船仍然在局部区域中保持静止，但它却被扭曲的时空以超光速携带到一个新的目的地。

在20世纪末，墨西哥科学家明戈·阿尔库贝利证明了，曲率驱动与宇宙规律是一致的，与爱因斯坦的相对论并无矛盾。这位科学家还设计了一艘橄榄球形状的飞船，其周围是一圈大型的环状结构，以实现曲率推进。

曲率传动的挑战

尽管阿尔库贝利证明了这一点，而且事实上，在我们目前对理论物理的理解中，没有任何东西可以阻止发展出曲率驱动，但作为一个整体，这个想法仍然处于猜测的阶段。我们目前的技术还不太成熟，尽管人们正在研究如何实现这一巨大的太空旅行壮举，但仍有许多问题有待解决。

负质量

曲率气泡的产生和运动需要它前面的空间湮灭，而后面的空间需要迅速增长。这种被湮灭的空间被称为负质量或负能量，这仍然是一种高度理论化的物质，目前尚未被发现。尽管如此，某些理论已经使我们更接近负质量的现实。

例如，卡西米尔效应在真空中放置了两个平行的镜子。当它们彼此移动得非常近时，它们之间的能量似乎低于周围的能量，从而产生负能量，即使只有极小的能量。2016年，LIGO（激光干涉仪引力波天文台）的科学家证明，时空在巨大引力场的存在下可以被扭曲。截至2018年，罗切斯特大学的科学家们利用激光证明了产生负质量的另一种可能性。

尽管这些发现正使人类逐渐接近一个运行中的曲率驱动，但这些微小的负质量与负能量密度的大小相差甚远。

能量的规模

由于阿尔库贝利1994年的设计以及其他一些设计，创造必要的时空膨胀和收缩所需的能量似乎将超过太阳100亿年寿命的输出。然而，进一步的研究能够将所需的负能量降低到气态巨行星的水平，虽然这是一个进步，但仍然是一个挑战。

解决这一障碍的一种理论是，从物质-反物质湮灭中提取出大量能量，这些能量是由具有相反电荷的同一粒子爆炸产生的，并将其用于飞船的“曲率核心”。

结论

从技术上讲，我们离曲率驱动和星际旅行还有很长的路要走，但随着科技的进步和创新的推进，答案比以往任何时候都更接近。像埃隆·马斯克和杰夫·贝佐斯这样渴望让我们走向的人，是破解曲率驱动密码所需要的先驱者。几十年来，人们第一次对太空飞行充满了摇滚般的兴奋，这种热情是探索宇宙的另一个必不可少的部分。