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《三體》里的曲率飛船可達(dá)到光速飛行,它是否違背了相對(duì)論?

 高天明月圖書(shū)館 2019-07-08

引言:科幻小說(shuō)《三體》中提到了曲率飛船,這個(gè)飛船與《星際迷航》中的曲速飛船長(zhǎng)得差不多,但是它們卻有很明顯的區(qū)別,就是《三體》的曲率飛船的飛行速度只能達(dá)到光速,而《星際迷航》的曲速飛船的速度能夠超過(guò)光速,而且有人還質(zhì)疑《三體》的曲率飛船是偽光速。

中國(guó)最具代表性的科幻小說(shuō)《三體》被人們拍攝成了影視作品,這個(gè)影視作品是中國(guó)科幻電影的驕傲。因?yàn)檫@個(gè)影視作品展現(xiàn)了中國(guó)制片人在特效處理上的實(shí)力,讓中國(guó)科幻電影能夠有底氣撕掉“5毛錢(qián)特效”的標(biāo)簽?!度w》中提到了三種文明:地球文明、三體文明和歌者文明。在這本小說(shuō)里面也出現(xiàn)了很多的高科技設(shè)備,其中就有曲率飛船。

靠曲率驅(qū)動(dòng)的飛行器,大家可能第一反應(yīng)想到的就是歐美科幻電影《星際迷航》中的曲速飛船。首先,該電影中飛行器名字叫做“曲速飛船”,而《三體》里飛行器名字叫做“曲率飛船”,兩者的名字存在著細(xì)微的差異。再者《星際迷航》中曲速飛船的速度能夠超過(guò)光速,但是《三體》的曲率飛船的飛行速度只能達(dá)到光速,不能實(shí)現(xiàn)超光速。

在20世紀(jì)90年代,墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫(kù)貝利首次提出了現(xiàn)實(shí)生活中曲率驅(qū)動(dòng)的概念,他認(rèn)為宇宙空間不是平坦的而是存在曲率的。用一個(gè)通俗易懂的實(shí)驗(yàn)解釋曲率驅(qū)動(dòng):先拿一張紙,將紙折成一只船,接著在船尾開(kāi)個(gè)孔,將一塊肥皂放進(jìn)這個(gè)孔里面,再把小船放到水里,小船竟然在無(wú)任何人為作用的情況下自動(dòng)往前移動(dòng)。為什么小船能夠自行移動(dòng)呢?因?yàn)榉试砣芙庥谒?,降低了后方的水面張力,小船則被前方較大的張力拉過(guò)去了。類比曲率驅(qū)動(dòng),只要減少飛船后方的曲率,飛船便會(huì)被前方更大的空間拖動(dòng)前行。

于是不少的科學(xué)愛(ài)好者認(rèn)為《三體》里的曲率飛船并不能夠達(dá)到光速。第一個(gè)原因:在小說(shuō)中有這樣一個(gè)情節(jié),兩個(gè)小說(shuō)人物乘坐一艘曲率飛船前往一個(gè)在太陽(yáng)系外的恒星,但是這艘曲率飛船僅僅只花了大概數(shù)十天的時(shí)間就飛出了太陽(yáng)系達(dá)到恒星。根據(jù)愛(ài)因斯坦提出的時(shí)間相對(duì)論,曲率飛船在宇宙中飛行的時(shí)候,船上的人感受到的時(shí)間與地球相比應(yīng)該是很慢的,而超過(guò)190光年的航行卻只花了數(shù)十天的時(shí)間,這個(gè)是很不合理的。

為什么說(shuō)曲率飛船會(huì)使得時(shí)間變慢呢?在《星際迷航》,因?yàn)榍亠w船在飛行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)曲速泡,這個(gè)曲速泡能將飛船的正常時(shí)空包起來(lái),所以當(dāng)曲速飛船以超光速的速度飛行時(shí)并不會(huì)產(chǎn)生時(shí)間的相對(duì)論效應(yīng),也就不會(huì)導(dǎo)致時(shí)間變慢。但是《三體》里的曲率飛船并沒(méi)有像《星際迷航》的曲速飛船那樣制造一個(gè)曲速泡,因此時(shí)間才會(huì)變慢。狹義相對(duì)論認(rèn)為光速的情況下,時(shí)間是出于靜止?fàn)顟B(tài)的,但是《三體》里的曲率飛船并沒(méi)有使時(shí)間停止,因此可以推測(cè)它的速度并沒(méi)有達(dá)到光速。

第二個(gè)原因:在書(shū)中,另外兩個(gè)角色在乘坐飛船的過(guò)程中不小心進(jìn)到了高級(jí)文明制造的曲率飛船產(chǎn)生的航跡里面,最終他們花了數(shù)千萬(wàn)年才從這個(gè)航跡里面出來(lái)。在這個(gè)故事情節(jié)中,時(shí)間同樣并沒(méi)有達(dá)到靜止,因此也可以推測(cè)曲率飛船的速度并沒(méi)有達(dá)到光速。

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