在這里，我們將伴隨大家一起探索宇宙深處的奧秘。

宇宙起源，黑洞，蟲洞，多維空間，相對(duì)論，量子力學(xué)，地外文明，迷失古跡，不解之謎，科技前沿。

從宏觀到微觀，從科技到科幻，我們一一為您呈現(xiàn)！

四、在超光速的情況下，是否可以穿越？

相對(duì)論告訴我們，任何物體的速度和信息的傳遞都不能超過光速。這個(gè)已經(jīng)被無數(shù)次驗(yàn)證?，F(xiàn)在有兩個(gè)推論：

第一，宇宙奇點(diǎn)大爆炸的瞬間，規(guī)則已經(jīng)被制定，光速限制已經(jīng)牢不可破。

第二，宇宙早期由于是十維，光速曾經(jīng)無限快。后來維度被衰減，光速的c值也迅速下降，直至三維時(shí)空的接近30萬千米的秒速。

綜上，由于時(shí)間是回復(fù)高熵的做功，所以速度即使再快，哪怕超出光速，也不能穿越時(shí)間。因?yàn)闀r(shí)間只是一個(gè)做功的方向而已。最多你時(shí)間停滯，無法穿越。

當(dāng)然，這個(gè)是個(gè)假設(shè)，因?yàn)槌馑俦旧砭褪遣豢赡苓_(dá)到的。

有一個(gè)著名的問題，人坐在一列光速運(yùn)行的火車?yán)?，如果站起來往前方走，那是不是就算超光速了?/p>

我回答：

第一，任何物體達(dá)到光速，都必須轉(zhuǎn)變?yōu)榉俏镔|(zhì)態(tài)，即光波能態(tài)。所以，永遠(yuǎn)不可能有光速運(yùn)行的列車。

第二，假設(shè)突破物理規(guī)則，硬是假設(shè)人不死〔比上帝厲害一億倍〕，列車也是光速，那么，如果換成你在那列火車上，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己怎么也邁不動(dòng)這條腿。

因?yàn)檫~動(dòng)這條腿需要無窮大的能量，這份能量足以引發(fā)新一輪的奇點(diǎn)大爆炸。

五、地球文明會(huì)不會(huì)被外星文明侵略？

由于光速限制，外星文明和地球人接觸的概率很小。在宇宙中，生命的存在是個(gè)稀罕事，那些所謂的大概率都是無根據(jù)的幻想。而具有高級(jí)文明的更是罕見中的罕見?？傊?，高級(jí)文明很稀少。那么，假設(shè)高級(jí)文明真的存在，而且再假設(shè)它們就在我們身邊〔十光年之內(nèi)〕，地球會(huì)遭遇入侵嗎?

我的回答是：

1，如果它們的科技高到我們無法仰視的超級(jí)程度，則入侵不會(huì)發(fā)生，或者概率很小，15％以下。

2，如果它們的科技比我們高3--4個(gè)科技世代〔現(xiàn)代美國和非洲土著〕，則入侵的概率為50％。

3，如果它們的科技稍高我們，則入侵概率為90％。

科技文明發(fā)展程度越高，則入侵的概率越小。

以上為碳基文明。

硅基文明入侵的概率要高于碳基文明。

六、如何實(shí)現(xiàn)星際旅行？

我們現(xiàn)在已經(jīng)知道：宇宙的空間并不是平坦的，而是存在著曲率（曲率為半徑的倒數(shù)，曲率越大半徑越?。?，如果把宇宙的整體想象為一張大膜，這張膜的表面是弧形的，整張膜甚至可能是一個(gè)封閉的肥皂泡。

雖然膜的局部看似平面，但空間曲率還是無處不在。一艘處于太空中的飛船，如果能夠利用某種方式把它后面的一部分空間燙平，減小其曲率，那么飛船就會(huì)被前方曲率更大的空間拉過去，這就是曲率驅(qū)動(dòng)。

1994年，墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫貝利（Miguel Alcubierre）首次提出了現(xiàn)實(shí)生活中曲率驅(qū)動(dòng)的概念。

他所設(shè)計(jì)的最早期的曲率驅(qū)動(dòng)概念包括一個(gè)足球形狀的飛船，其周圍是一圈大型的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

這一環(huán)狀結(jié)構(gòu)設(shè)想是用某種奇異的物質(zhì)建造的，它可以讓時(shí)空在圍繞飛船的四周發(fā)生彎曲，從而在其面前形成一個(gè)縮小版的空間，以及在其后方膨脹了的空間。與此同時(shí)，飛船本身將停留在由平滑時(shí)空組成的“氣泡”內(nèi)，這里的時(shí)空曲率不受影響。然而后續(xù)進(jìn)行的計(jì)算顯示這樣一種裝置將需要無法達(dá)到的極高能量才能實(shí)現(xiàn)。

2012年，物理學(xué)家哈羅德·懷特將圍繞飛船的那個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)從原先設(shè)計(jì)中的扁平狀改為甜甜圈那樣的“圓筒形”，計(jì)算的結(jié)果顯示這樣一個(gè)裝置的驅(qū)動(dòng)所需能量，僅相當(dāng)于美國宇航局在1977年發(fā)射的旅行者號(hào)探測(cè)器那樣的質(zhì)量按照質(zhì)能方程轉(zhuǎn)化得到的能量值。

另外，懷特還發(fā)現(xiàn)如果空間彎曲的強(qiáng)度可以隨時(shí)間發(fā)生起伏變化，那么實(shí)現(xiàn)這一裝置所需的能量將進(jìn)一步減少。懷特和他的同事們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里實(shí)驗(yàn)了他們的小型曲率驅(qū)動(dòng)裝置，并在約翰遜空間飛行中心建立了一套被稱作“懷特-朱迪曲率場(chǎng)干涉儀”的裝置。

簡(jiǎn)單地說基本就是使用一束激光來出發(fā)時(shí)空在微觀尺度上的扭曲。這一想法將有希望讓這種科幻產(chǎn)物成為真正的現(xiàn)實(shí)。

原理

這個(gè)宇宙的空間并不是平坦的，而是存在著曲率,如果把宇宙的整體想象為一張大膜，這張膜的表面是弧形的，整張膜甚至可能是一個(gè)封閉的肥皂泡，雖然膜的局部看似平面，但空間曲率還是無處不在。

早在公元世紀(jì)，曾出現(xiàn)過許多極富野心的宇宙航行設(shè)想，其中之一就是空間折疊、設(shè)想把大范圍空間的曲率無限增大，像一張紙一樣對(duì)折，把'紙面'上相距千萬光年的遙遠(yuǎn)的兩點(diǎn)貼在一起。這個(gè)方案嚴(yán)格來說不應(yīng)稱為宇宙航行，而應(yīng)該叫做'宇宙拖曳'，因?yàn)樗鼘?shí)質(zhì)上并不是航行到目的地，而是通過改變空間曲率把目的地拖過來。

這種氣吞宇宙的事只有上帝才做得出來，如果加上基礎(chǔ)理論的限制，對(duì)于用空間曲率航行又出現(xiàn)了一個(gè)溫和的設(shè)想，一艘處于太空的飛船如果能用某方式把它后面的一部分空間“熨平”， 減小這部分空間的曲率，那么飛船就會(huì)被前方曲率較大的空間拉過去，這就是曲率驅(qū)動(dòng)。

物理學(xué)家稱曲率驅(qū)動(dòng)或可實(shí)現(xiàn)10倍光速飛行

據(jù)國外媒體報(bào)道，借助曲率驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)超光速的飛行，這是一種由于科幻電影《星際迷航》而變得流行一時(shí)的概念?，F(xiàn)在，科學(xué)家們認(rèn)為這一技術(shù)可能并非如原先想象的那么難以實(shí)現(xiàn)。

所謂曲率驅(qū)動(dòng)的概念就是指通過對(duì)時(shí)空本身的改造來驅(qū)動(dòng)飛船，利用物理學(xué)定律中的漏洞來打破光速不可超越的限制。

現(xiàn)在，物理學(xué)家們表示，原先的曲率驅(qū)動(dòng)模式可以進(jìn)行改造，從而讓它可以用比原先計(jì)算少得多的能量條件下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，這一想法將有希望讓這種科幻產(chǎn)物成為真正的現(xiàn)實(shí)。

時(shí)空的扭曲

阿爾庫貝利設(shè)計(jì)的最早期的曲率驅(qū)動(dòng)概念包括一個(gè)足球形狀的飛船，其周圍是一圈大型的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這一環(huán)狀結(jié)構(gòu)設(shè)想是用某種奇異的物質(zhì)建造的，它可以讓時(shí)空在圍繞飛船的四周發(fā)生彎曲，從而在其面前形成一個(gè)縮小版的空間，以及在其后方膨脹了的空間。與此同時(shí)，飛船本身將停留在由平滑時(shí)空組成的“氣泡”內(nèi)，這里的時(shí)空曲率不受影響。

理查德·奧伯塞(Richard Obousy)是伊卡魯斯星際航行協(xié)會(huì)(Icarus

Interstellar)的主席，這是一個(gè)由科學(xué)家和工程師們組成的非盈利協(xié)會(huì)，致力于實(shí)現(xiàn)星際航行。他說：“宇宙中的一切都受到光速極限的限制。但是真正酷的東西是時(shí)空，也就是空間的網(wǎng)格，它并不受光速極限的限制?！边@樣一來，飛船理論上便可以實(shí)現(xiàn)以10倍光速飛行，而不會(huì)打破宇宙光速極限的限制。

然而科學(xué)家們立即發(fā)現(xiàn)了問題，那就是，他們發(fā)現(xiàn)要想實(shí)現(xiàn)這種曲率驅(qū)動(dòng)飛行將需要耗費(fèi)極大的能量，其能量需求幾乎相當(dāng)于將整個(gè)木星質(zhì)量按照愛因斯坦質(zhì)能方程全部轉(zhuǎn)化之后所得到的能量。

但是最近，哈羅德·懷特開始考慮，如果將圍繞飛船的那個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)從原先設(shè)計(jì)中的扁平狀改為甜甜圈那樣的“圓筒形”，會(huì)發(fā)生什么情況？計(jì)算的結(jié)果顯示這樣一個(gè)裝置的驅(qū)動(dòng)所需能量?jī)H相當(dāng)于美國宇航局在1977年發(fā)射的旅行者飛船那樣的質(zhì)量按照質(zhì)能方程轉(zhuǎn)化得到的能量值。另外，懷特還發(fā)現(xiàn)如果空間彎曲的強(qiáng)度可以隨時(shí)間發(fā)生起伏變化，那么實(shí)現(xiàn)這一裝置所需的能能將進(jìn)一步減少。懷特告訴美國太空網(wǎng)表示：“我今天所介紹的這一發(fā)現(xiàn)將這一概念從虛幻變?yōu)榭尚?，它值得進(jìn)行進(jìn)一步的投資。”他說：“借助氣泡強(qiáng)度的震蕩起伏實(shí)現(xiàn)所需能量的減少將會(huì)是一項(xiàng)有趣的預(yù)測(cè)，我們很期待能在實(shí)驗(yàn)室中觀察到它?！?/p>

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

懷特和他的同事們現(xiàn)在已經(jīng)開始在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)驗(yàn)他們的小型曲率驅(qū)動(dòng)裝置了。他們?cè)诩s翰遜空間飛行中心建立了一套被稱作“懷特-朱迪曲率場(chǎng)干涉儀”的裝置。簡(jiǎn)單地說基本就是使用一束激光來出發(fā)時(shí)空在微觀尺度上的扭曲。

懷特表示：“我們想看看能否在桌面實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常微小的成功案例，那就是在1000萬分之一的尺度上形成一個(gè)極微小的時(shí)空擾動(dòng)?！碑?dāng)將他的實(shí)驗(yàn)和真正意義上的曲率驅(qū)動(dòng)相比時(shí)，懷特將自己的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)為“粗陋不堪”，但是他仍然認(rèn)為這代表邁出了令人興奮的第一步。

其他科學(xué)家對(duì)此也持有開放性的態(tài)度，他們表示，如果人類真的想認(rèn)真考慮星際航行的可能性，那么就必須考慮哪怕現(xiàn)在看起來是最離奇的想法，比如曲率驅(qū)動(dòng)。奧伯塞表示：“如果人類真的想最終變?yōu)樾请H文明，那么我們就必須適當(dāng)?shù)刈屛覀兊乃季S跳出框框，我們必須大膽一些?！?/p>