什么是曲率驱动模块？人们能通过它突破光速吗？

在这个宇宙中，物理规则无处不在，它们控制着宇宙，按照一定的标准运行。其中一个规则是对速率的限制，即光速。

光在真空中的速度约为每秒30万公里，这是宇宙中最短的时间。

爱因斯坦警告我们，宇宙中没有什么能加速到光速。然而，人们从不相信邪恶，所以会有各种各样的科学创新。虽然从理论上讲，我们都知道光速是无法超越的。然而，有些人仍然努力打破这个“标准”。

1994年，墨西哥科学家明戈·阿尔库贝利提出了一个解决光速限制问题的方案，即曲率驱动模块，也被称为曲率引擎。所谓空间，是三维的，有长、宽、高三个维度，看起来分布均匀——这似乎是对的，如果空间不均匀，不是每个人都来到某个地方，会被拉长或挤压扁平？科学家警告我们，空间并不总是均匀的，有时是弯曲的。三维时空的弯曲可能无法理解，但我们可以将三维空间降维到二维平面去理解。

如果有一个覆盖的网，它是一个二维空间。如果你用力按压某个位置，它就会凹陷。凹陷或多或少被称为它的曲率，这取决于你用多大的力来按压它。

或者生动地比喻，如果你在河上滑行，河突然到达终点，前面有一个巨大的瀑布。然后你和你的船掉进瀑布里，着陆速度可能远远超过滑行速度。同样，在宇宙中，如果你在三维时空中找到一个“瀑布”，或者它“凹陷”，你可以依靠时空的弯曲来实现快速运行。

在宇宙中，区域的遍布非常奇怪，每个地方都不是完全“整齐”的。因此，为了实现更好的加速，还要把后面的空间“拉”成平坦的。那么，为什么这种方法被称为突破光速的解决方案呢？科学家强调，与以往的其他加速原理不同，曲率驱动引擎的动能本质上不是用来加速航天器本身，而是创造一个可以加速的环境。以小河划艇为例：一个人的划艇速度只有10公里左右，不管吃多少饭，即使服用兴奋药，也不会超过15公里。

如果瀑布的边缘逐渐降落，根据牛顿定律，只需半秒钟就能超过这个速度。因此，曲率驱动模块并不是简单地加速航天器，所以原理不同。但在曲率驱动模块所在的空间中，它并没有超过光速，而是随着区域的扭曲而变化，就像宇宙边缘的膨胀速率可以超过光速一样。而且，这样，航天器航行所需的动能，也可以大大降低。

就像我们想去火星一样，我们可以扭曲地球和火星之间的空间，然后航天器以“坠落”的形式“坠落”到火星，这是非常快的。2012年9月14日，在美国宇航局约翰逊空间飞行中心举行的星际飞船100周年研讨会上，科学家哈罗德·怀特预测了曲率驱动模块，强调这种飞机应该是一个圆形结构，类似于甜甜圈的形状。刘慈欣还在《三体》中描述了曲率驱动模块。它似乎真的是我们星际航行的解决方案。

目前，一些科学家正在做相关研究，约翰逊空间飞行中心也在实验室研究曲率场干涉仪。

曲率驱动的科学解释

宇宙的空间不是平坦的，而是曲率（曲率是半径的最后，曲率越大，半径就越小）。如果宇宙的整体想象是一个大膜，膜的表面是弧形的，整个膜甚至可能是一个封闭的肥皂泡。虽然膜的部分看起来是平的，但空间曲率仍然无处不在。

如果一艘位于太空中的宇宙飞船能以某种方式平整其背后的部分空间，降低其曲率，那么宇宙飞船就会被前方曲率较大的空间拉动，这就是曲率驱动。

三体曲率驱动是什么？这应该是人们“越狱”的唯一希望

太阳系直径约为1.9光年，距离我们最近的星球有4.2光年，我甚至很难去火星。我们的宇宙飞船太慢了，太阳系就像一个牢房，剥夺了人们 探寻 随意的宇宙！ 众所周知， 根据相对论，速度越快，质量越大。

根据牛顿的第二运动定律，物体的加速度等于除了质量之外的力。如果速率提高，为了保证物体的持续加速，施加的力也必须增加。到目前为止，问题来了。如果物体的速率要达到光速，那么质量就会无限大，所需的力一定要无限大，但是我们永远找不到无限大的力，所以物体的速度永远达不到光速。

为了绕过牛顿第二定律和广义相对论，曲率驱动几乎成为唯一的救命稻草。 三体曲率引擎 三体给出了一个类似物理原理的实验，使曲率驱动更容易理解。首先，折叠一艘纸船，在船尾穿一个洞，塞进一小块肥皂里，然后把船放进水里。 由于肥皂融化了水，降低了船尾的水面张力，船被前面的大张力拉了过去， 船只会自动向前航行。

类似于曲率驱动。 就像水面一样，时间和空间也是不均匀的。如果一艘宇宙飞船能以某种方式平整其背后的部分空间，降低其曲率，宇宙飞船将被前方曲率较大的空间拉动 。曲率驱动不能像空间折叠那样立即到达目的地，但它可能会使飞船以无限接近光速的速度航行。

你可以理解，宇宙飞船前面的时空弯曲得更严重，而后面的时空弯曲得更少。因此，宇宙飞船实际上会受到向前的引力，就像被空间压在前面一样。 宇宙飞船继续以某种方式“平整”周围的时间和空间，而被平整的空间无法恢复，这将形成曲率轨迹。然而，我们仍然需要注意的是，小说和现实之间仍然存在一定的差异。

具体的曲率驱动概念 1994年，墨西哥科学家明戈·阿尔库贝利首次提出了现实生活中曲率驱动的概念。 提出了一种创造波来改变区域几何形状的方法，可以收缩太空船前面的空间，扩大太空船后面的空间。前后连接的径向是船想要航行的位置。

这艘太空船可以在平坦的空间中乘波动，这就是所谓的“曲速泡”。也就是说，事实上，船没有移动，是时间和空间扭曲，由泡沫带走，空间膨胀率不受光速的限制，所以在广义相对论中，物体的速率不能超过局部光速的限制是没有用的。因为飞船本身和上面的乘客都在同一个时空，所以他们也会受到同样的引力，加速时自然不会造成负荷。 我们知道优质物质会扭曲时空，宏观上体现在引力上。

因此，如果你想让空间带上飞船，你必须逆转这个过程，所以你必须有一种负质量的“奇怪物质”，宏观上反映为“斥力”。 曲率发动机的幻想系统暗示了负能量密度，因此需要使用奇异物质。当然，如果不存在具有正确属性的奇异物质， 那么曲率引擎就不能建造了。好消息是有实验证明这些物质确实存在。

负能量 负能量具有负压强，并被实验观察证实。更有趣的是，根据对宇宙的观察，在整个宇宙的规模中，只有这些负压强能量才能产生“万有斥力”。 荷兰科学家亨利克·卡西米尔在1948年根据量子理论推测了一种负能量。想象一下， 将两块中性金属片放入真空中，彼此平行，然后慢慢靠近。

常识警告我们，因为它是电中性的，没有气压，所以两块板之间不会有任何力，但事实上，当它们靠近微米级时，它们会很有吸引力。 1958年，科学家斯派纳率先在实验室观察到这种力量，验证了卡西米尔的猜测。1996年，科学家们测量了它的精确值。

在真空中，如果两块金属片的面积为1平方厘米，距离为1平方厘米μm，它们之间的卡西米尔力约为10^-7n，大约等于一个半毫米直径的水滴受到重力。在亚微米尺度上，这种效应引起的吸引力成为中性导体之间的关键力。事实上，在10纳米间隙（约为原子尺度的100倍）上，卡西米尔效应可以产生大气压。

卡西米尔对这种力量的第一个猜测实际上是为了证实“真空不空”。这意味着在微观世界中，真空是一片燃烧的量子海洋，各种虚拟粒子继续产生和消灭，继续产生正能量和负能量，并消灭到零。负物质仍处于搜索阶段，但卡西米尔的效用证明了负能量确实存在。 曲率飞船 阿尔库贝利设计的最早曲率驱动概念包括一艘具有足球形状的宇宙飞船，周围有一个大的圆形结构。

这种环状结构想要用一些奇怪的物质建造，它可以使时间和空间在飞船周围弯曲。 在这方面，科学家们很快发现，完成这种曲率驱动航行需要大量的动力。为了便于理解，请记住，地球质量造成的时空扭曲只提供了9.8m/s2的加速度，你可以想象时空弯曲需要什么样的能量来接近甚至超过光速。

据统计，其动能要求几乎相当于根据爱因斯坦质能方程转换整个木星质量后获得的动能。因此，曲率驱动是我们遥不可及的想象。 即便如此，研究还在继续。 美国科学家哈罗德·怀特开始考虑将飞船周围的圆形结构从原来的平面变成甜甜圈的“圆形”。计算数据显示，这样一个装置的驱动动能只等于1977年美国宇航局发射的乘客飞船的质量，根据质能方程转换获得的能量值。

此外，怀特还发现，如果空间弯曲强度可以随着时间的推移而变化，那么完成该设备所需的动能将进一步降低。 但目前还没有实验证明曲率驱动的可行性，一切仍处于理论阶段。人们被困在光速的笼子里，离太阳系近一光年，我们总是很难借助牛顿到达外星系。

如果人们真的想升级为星际文明，总要考虑这些看似不可能的疯狂想法。

曲率驱动超光速的原理是什么？

曲率驱动是让一个空间移动，所以它可以超过光速。例如，一根装满石头的管道的水流速度不应超过每秒1米。

那么，水流速度如何超过每秒1米呢？方法是移动整个管道，切断一段管道，然后以每秒100米的速度移动，这样即使里面的水是静止的，也超过每秒1米。