距離地球最近的恒星系在4光年外，最近的超級(jí)地球大約在100光年外，銀河系直徑高達(dá)15-20萬光年，仙女星系則在254萬光年外，即使人類以高亞光速速度飛行，那么按人類的壽命計(jì)算，其實(shí)也爬不了多遠(yuǎn)！因此在星際迷航中有一種非常有趣的說法，只有人類實(shí)現(xiàn)了曲速飛行，才能被接納到銀河系文明聯(lián)邦。

曲速引擎和曲率引擎

曲速引擎是其實(shí)在很多科幻小說或者影片中被采用，但應(yīng)該《星際迷航》最系統(tǒng)化的論證和展現(xiàn)，曲率引擎則是《三體》中提出的概念，盡管名詞差了一個(gè)字，但兩者本質(zhì)上并無差異，只是在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上有所不一樣！

《星際迷航》中交代的曲速引擎是澤弗拉姆·科克倫所開發(fā)，試飛時(shí)間是2063年，試飛的飛船是“鳳凰號(hào)”，而距離地球12光年外的瓦肯星人則更早的實(shí)現(xiàn)了曲速引擎，并且速度要比人類的飛船高得多！在鳳凰號(hào)的試飛圓滿成功、在科克倫回到地球后不久，瓦肯星科考船T'plana'hath降落地球，與人類進(jìn)行和平的第一次接觸！

第一艘曲速試航的鳳凰號(hào)飛船

當(dāng)然這是《星際迷航-第一次接觸》中的情節(jié)，人類只有實(shí)現(xiàn)了曲速飛船才被其他文明所接納，《星際迷航》中假設(shè)了一個(gè)前提，即不能隨意干擾低等級(jí)文明的發(fā)展進(jìn)程，甚至出現(xiàn)在他們面前都是不被允許的！

曲速引擎的速度

曲率引擎則是在劉慈欣《三體》中出現(xiàn)，三體人率先開發(fā)出了曲率引擎，但試飛的航跡被超級(jí)文明發(fā)現(xiàn)而因黑暗森林的設(shè)定下被摧毀，因此失去了母星的三體人開始流浪宇宙，為什么沒有加快入侵地球是因?yàn)閮蓚€(gè)恒星距離太近，地球遲早會(huì)被發(fā)現(xiàn)，而程心為首的地球掩體組織則打算做縮頭烏龜，躲在木星后沾沾自喜，以為小聰明可以躲過毀滅。

結(jié)果這次毀滅太陽系的是二向箔，全方位無死角攻擊，幸虧維達(dá)偷偷制造了曲率飛船星環(huán)號(hào)，讓程心跑了出來。二向箔到達(dá)的時(shí)間是公元2400年！

實(shí)現(xiàn)兩種引擎還有多久？

曲速引擎和曲率引擎都是以擴(kuò)張飛船后方的空間，壓縮飛船前方的空間作為飛船的驅(qū)動(dòng)力的，唯一的差異是曲速引擎同時(shí)會(huì)給自身制造一個(gè)靜止空間的時(shí)空泡，將飛船包裹在時(shí)空泡內(nèi)，而曲率飛船則沒有，因此兩者的表現(xiàn)也是大相徑庭，曲速飛船的時(shí)間和地球是同步的，而曲率飛船則存在嚴(yán)重的鐘慢效應(yīng)，因?yàn)榍曙w船與空間存在相對(duì)速度，無法逃避相對(duì)論效應(yīng)所致。

曲速引擎和曲率引擎在原理上成立嗎？

從原理上來看并沒有什么特殊問題，宇宙的膨脹就是空間擴(kuò)張所致，而空間的膨脹可以將遙遠(yuǎn)的星系以超光速的速度推走，這一點(diǎn)來看是沒有問題的！但其中的關(guān)鍵是，要如何壓縮飛行器前方的空間，又同同時(shí)拉伸后方的空間，還要給自身制造一個(gè)時(shí)空泡？

但不要以為這只停留在科幻小說中，1992年物理學(xué)家米格爾·阿爾丘比爾做出一個(gè)理論解，這個(gè)模型允許引擎以超過光速旅行，但隨后的計(jì)算卻發(fā)現(xiàn)，這個(gè)模型需要大量的負(fù)能量或質(zhì)量！1994年物理學(xué)家米給爾·阿庫別瑞提出了波動(dòng)方式展延空間，為這個(gè)理論鋪路，因此后來就被稱為阿庫別瑞引擎！

這個(gè)模式在愛因斯坦廣義相對(duì)論的條件下建立了一個(gè)特殊的時(shí)空度規(guī)，它能在飛船的前方收縮空間，后方則擴(kuò)張空間，并且在兩者之間會(huì)連成一段平直的時(shí)空泡，因此飛船在泡泡內(nèi)是不動(dòng)的，動(dòng)的只是空間，所以飛船的時(shí)間體系和地球是一致的。

但同樣需要大量的負(fù)能量，需要奇異物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，阿庫別瑞聲稱卡西米爾效應(yīng)可以滿足阿庫別瑞引擎的負(fù)能量需求，當(dāng)然這已經(jīng)到了量子力學(xué)的范疇，而廣相并不包括量子力學(xué)，但兩者結(jié)合的量子引力論認(rèn)為是阿庫別瑞引擎無法實(shí)現(xiàn)。

NASA的突破性推進(jìn)物理計(jì)劃

1996年美國國家航空航天局（NASA）成立了突破性推進(jìn)物理計(jì)劃（Breakthrough Propulsion Physics Program, BPP），這是一個(gè)非常科幻的計(jì)劃，所涉及的很多技術(shù)可能我們都沒聽說過，包括如下：

突破性推進(jìn)物理計(jì)劃的幾個(gè)目標(biāo)

其中Space drives就是研究曲速引擎的，不過這項(xiàng)計(jì)劃已經(jīng)在2002年戛然而止，因?yàn)榈浆F(xiàn)在為止曲速引擎中所有涉及的技術(shù)，科學(xué)界連方向都摸不到！

當(dāng)然關(guān)于曲速引擎也提出了N種科幻理論，也曾有新的理論將所要求的能量降低到I型文明所能達(dá)到的層次，但這只是一艘飛船，就需要行星級(jí)別的能量來驅(qū)動(dòng)，這肯定是哪里出了問題，只是很可惜即使如此，也還停留在數(shù)學(xué)計(jì)算上，工程實(shí)現(xiàn)則更是沒有時(shí)間表。