2012-12-20 17:36:54幻羽

利用光速--扭曲空間--的光速飛船

 

人們普遍認為黑洞能夠穿越遙遠的空間,因為黑洞具有無法比擬的巨大引力,連光都不可避免的被它巨大的引力吸引,那麼在這樣的引力下空間也有極大的可能被折疊,這也就使得以不超越光速卻能在短時間內進行宇宙旅行成為了可能。現在的科技水準無法實現。這樣使扭曲的空間就是翹曲空間)“……星球與星球之間,都相隔幾光年至幾十萬光年。因此,太空船即使是以光速飛行,也要用幾年至幾十萬年。如果只靠重力控制飛行,當然太慢了……但是,如果反復翹曲空間就可以更快地到達目的地。”

 

舉例:假設整個空間就是一塊很長的可以恢復自動原狀的地毯來思考,空間折疊就是說如果想從這一塊布的這頭走到那頭,如果地毯足夠的長,短時間我走不過去,我就可以用引力把地毯的那一頭吸引過來,我就可以直接站在地毯的那一頭,然後力量一散去,這塊布就自動恢復了原狀,從而把我帶到了地毯的那一頭。可是距離越遠,需要的力量就越大,如果我的力量沒有大到可以一次就把地毯的那頭吸引過來的話,人們可以把這塊地毯的二分之一處吸引過來抓在手裏,這樣剩下的地毯其實也就只有二分之一了,再用一次同樣大小的力量,就可以把地毯的那一頭吸引過來,然後達到和開始一樣的效果。

 

天文學家通過長久的觀測發現行星沿橢圓軌道繞太陽運動,有時離太陽近些,有時離太陽遠些。太陽的巨大品質使它周圍的空間發生彎曲。其結果是,行星每公轉一周它的軌道的長軸都比上一個週期偏轉一個角度,這個現象叫做行星軌道的進動。理論分析表明只有水星軌道的進動比較顯著,達到約每世紀0.01°。這個現象早在廣義相對論出現之前就已經發現,只是無法解釋,所以它實際是廣義相對論的最早的佐證。

 

自從愛因斯坦的相對論普遍被接受後,其中的光速為宇宙中最快的速度的理論成了無數夢想宇宙旅行的幻想家們的噩夢,因為即便是以光速旅行,僅僅飛出太陽系就要用掉數年之久,這對人類短暫的生命來說幾乎已成為不可能,而黑洞以及空間折疊的發現卻為科學幻想家們打開了另一扇門。因為未來的科技只要能達到足夠的引力,使空間扭曲折疊,那麼以不超越光速卻能在短時間內進行宇宙旅行成為了可能。因此空間折疊理論因為科幻小說家及科幻漫畫家們為廣大人們所認知,而空間折疊理論也成了科幻家們進行宇宙旅行的不二法門。

 

                  

 

宇宙空間是一個以真空基態為界,形成同維空間異向量方向上的世界。它們是以巨大的速度差分隔開。即在同一空間中,兩個不同的宇宙相互疊在一起,以相對極限大的速度差彼此分隔開。它屬於一種量子力學。

 

物質的類性,現在人們已經清楚地知道宇宙中存在正反物質。而事實上,人們並不清楚宇宙的其他類性的物質,正反粒子的湮滅,湮滅成光子,並沒有真正地消失。而有些元素。經過粒子的轟擊,甚至可以打出反粒子。用釙產生的α粒子轟擊鋁片,發射出中子和正電子,生成放射性磷(約裏奧居裏夫婦)。從另一個角度講,正反粒子這兩個類性的粒子是可以共存的。因此同時也要有能承容正反粒子的介場,使正反粒子同時存在在一個小的空間中。

 

問題之一:物質為什麼只湮滅成光子,而沒有完全地消失在空間中?

問題之二:是否存在相反形式的能量?眾所周知,現代宇宙物理學的西格斯學說認為人們宇宙的能量來自於真空基態的自發破缺。而物質的能量在真空基態破缺時應當是單元能量波,而非粒子體形式。在破缺之後,宇宙中的物質粒子才逐漸形成,正反粒子也才出現。要知道一點,介場是能量體。正反粒子能同時存在,這說明兩類粒子自身的場與量介場屬於同一種能量。

 

是否存在一種能量,人們稱之為負能量,如果同能量接觸會彼此消失在空間中。而在人們的宇宙中,人們似乎還從未找到過該種能量,也沒有它存在的證據。人們看到,觀察和接觸的都是正能量的物質。但以真空基態為起點推想,從真空破缺出能量才產生宇宙,而這是正能量的世界。那麼,同樣從真空基態為起點,是否存在破缺出一個負能量的世界?如果真空基態天生就是平衡的,那麼負能量的世界就可能與正能量世界誕生於同時。由現代宇宙觀察結果可得到:200多億光年範圍內,從未見到過星系或物質體的奇特消失的現象(連光子都沒留下的湮滅)。因此,可大膽地認為,人們的宇宙不存在負能量體。

 

為此,推測每次正反粒子湮滅後,形成的光子這種能量態類近於真空基態,有能量波態。能量為波態體的本身就是一個向量。因此,從真空基態出發,正能量破缺的同時,負能量也出現。由於彼此的向量不一樣,因而形成各自的世界。並以真空基態為界,形成同維空間異向量方向上的世界。它們是以巨大的速度差分隔開。即在同一空間中,兩個不同的宇宙相互疊在一起,以相對極限大的速度差彼此分隔開。形象地說:我們假設地球運行到某個方位時,另一個星球迎面撞來,但地球和另一個星球卻都安然無恙,各自仍按各自的規律運行。原因很簡單,它們彼此都在同一個空間,卻以極限大的速度差分隔開。

 

由此而得一個空間基礎,若飛行器可以進入異向量方向上的世界,則從我們的世界中消失。之後的飛行器的速度相對我們而言是超極限大的。當一定時間之後,飛行器重新回到我們的世界。而這個過程,人們產生折疊飛行的錯覺。實際上飛行器飛過的路程尺度沒有改變,只是在同樣路程的花用時間上少了。而當飛行器在負能量的世界時,飛行器的類性也成負能量體。從上,我們有發現更多的問題,如:飛行器進入真空基態後的會出現什麼問題?進入異向量方向上的世界後的問題?但無論如何,人們可以深信一點,我們的空間提供一個讓飛行器“折疊”的飛行平臺。超越星系之間的交流將成為可能。

 

不過,如何讓飛行器跨入光速和超光速卻是解決空間折疊的關鍵。微觀上,光子的點基元組合結構或許會在某些條件下,光子的這種最散的點基元組合結構或許也還可以繼續變的更散,以致令物質可以擁有超光速。然而,是否存在這樣的因素呢?

 

瞬間移動從字面上來看它是一個形容詞,指物體移動速度快到一瞬間便能完成。但如何達到這種效果呢,瞬間移動這個詞最常見於西方魔法名詞,被認為是一種可以使人在一瞬間到達另一點的魔法。但根據現代物理學的發展,瞬間移動已被認為是可能的。從愛因斯坦的廣義相對論來看,如果物體的引力或能量足夠大,那麼它將有足夠的力量使空間發生扭曲,而使三維空間中的兩個點被拉近,那麼如果這種能量強到能讓兩個點幾乎重合,那麼人們就可以想像出這樣的情況:從幾乎重合的三維空間的兩點之一穿過,將直接跨越兩點間的三維空間而在同一時間出現在另外一點,這樣便達到了瞬間移動的效果。

 

蟲洞及坍塌磁場的引力無疑是可利用的關鍵,我們知道引力是可以影響空間與斷層空間的排序及扭曲程度的唯一外力,如何利用它就是時空旅行的關鍵所在!首先必須發現並進入引力軌道,而軌道的所在據推測是存在與斷層的次元空間內。我們所在的世界基本定義為三維空間,如何進入次元空間呢?最簡單的辦法是引導外瀉的引力源,捕捉其三維空間的入口。找到後就可以將人類的飛行器放進引力軌道中,推力不必太大,只需要兩個宇宙速度,脫離重力後引力就可以將飛行器拖進次元空間的一級淺斷層,接下來進行的是空間旅行了,看似才飛了幾秒鐘,其實到我們重新開啟推進引擎超脫引力軌道時,三維空間的實際路程可能已經超過了幾十萬公里。以此技術,人類想實現快速便捷的時空旅行不是什麼難事了。

 

宇宙空間是一個以真空基態為界,形成同維空間異向量方向上的世界。它們是以巨大的速度差分隔開。即在同一空間中,兩個不同的宇宙相互疊在一起,以相對極限大的速度差彼此分隔開。若飛行器可以進入異向量方向上的世界,則從人們的世界中消失。之後的飛行器的速度相對我們而言是超極限大的。當一定時間之後,飛行器重新回到我們的世界。而這個過程,我們產生折疊飛行的錯覺。實際上飛行器飛過的路程尺度沒有改變,只是在同樣路程的花用時間上少了。而當飛行器在負能量的世界時,飛行器的類性也成負能量體。不過,如何讓飛行器跨入光速和超光速卻是解決空間折疊的關鍵。微觀上,光子的點基元組合結構或許會在某些條件下,光子的這種最散的點基元組合結構或許也還可以繼續變的更散,以致令物質可以擁有超光速。然而,是否存在這樣的因素呢?

 

在宇宙大爆炸的前後一段時間裏,光子的速度遠比現在的光子的速度快。其中主要原因是背景空間的能場(也可能是U慣性系能場)比現在的背景空間的能場高。反過來講:如果我們能製造出那種高的背景空間能場,那麼,我們就可以得到相對的超光速。這個超光速在該特殊背景空間場內,光子仍舊是光子。它的速度還是光速。但相對於這個特殊背景空間場外的光速是不一樣的。我們現在所測量的光子的速度大約300000KM/S。在外面測量特殊背景空間場內的光子的速度(如果能測量到的話),其光子的速度遠比300000KM/S大。在現有理論和技術下。飛船永遠不可能達到光速,只能無窮接近光速。想要超過光速,只有使用空間折疊技術,通過穿越蟲洞來實現。舉個例子,“兩點之間,線段最短”,這句話是錯誤的,假如我們把紙上的兩個點重合,把紙折疊起來,那兩個點就重合了,距離無限近,而不是線段是“最短的”。因此,如果空間沒有折疊,沒有蟲洞,人們的飛行器就不可能飛出銀河系。

 

2011年歐洲科學家宣稱發現一種運動速度比光速還快的亞原子微粒。而根據愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論,光速是自然界的速度極限,是不可超越的。一時間歐洲科學家的這一發現引發了廣泛關注。美國《紐約時報》近日刊文稱,儘管有諾貝爾獎獲得者丁肇中教授的讚譽,稱這一小組的工作是非常認真的。但是歐洲CERN項目組下一大群頂尖物理學家們卻似乎並不買賬。而美國費米國家實驗室也將進行驗證實驗。以下為文章全文:

 

曾幾何時,全世界唯一能傳播比光還快的是小道消息。現在,感謝國際互聯網,消息更是能在瞬間傳遞至全球的每一個角落。就在上週五,全世界都看到了位於里昂的法國國家物理研究所達裏奧·奧替洛(Dario Autiero)當著一屋子滿臉狐疑的物理學家們侃侃而談他們有關發現一種名為中微子的亞原子粒子具有超越光速的運動速度的實驗結果。在他們最近進行的一項實驗中,他們發現中微子的運動速度似乎超過了光速,而根據愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論,光速是自然界的速度極限,是不可超越的。

 

不可思議的發現根據奧替洛博士研究小組的說法,他們檢測到從歐洲核子中心(CERN)發出的中微子束在穿越454英里(約合730公里)的距離抵達位於義大利格蘭·薩索(Gran Sasso)的接收裝置,在這一過程中,中微子束所花費的時間比光速飛行情況下似乎還快了60納秒。這就意味著這些中微子的運行速度比光還快了100萬分之25。奧替洛博士告訴這些滿肚懷疑的物理學家們:我們無法用系統誤差來解釋這一現象,因此這一實驗結果所反映的是一次超越光速的案例。

 

他說他和他的小組已經花費6個月試圖排除這一看似不可能的結果,但是卻毫無辦法。而當談及這項實驗結果將會對物理學帶來的危機時,他說現在還不能對這一結果做出任何理論上的解讀。他說:我們今天僅僅是向各位通報這樣一次異常現象的發現。

 

初看起來這一超光速的數值非常微小,但是即便是對光速最微小的超越也是愛因斯坦所描述的世界中所不允許存在的。超光速運行同時還打開了時光旅行的大門,而這是大多數物理學家都認為不可能發生的事。

 

相對論在過去一個世紀中已經接受反復的驗證都被證明是正確的。而正如已故康奈爾大學天文學家卡爾·薩根教授所說:不同凡響的發現需要不同凡響的證明。CERN理論物理學家埃爾瓦多·盧珠拉(Alvaro de Rujula)說:這將是一個重大的事件,因此正確的態度應該是去查找是否有可能使什麼地方出錯了?

 

質疑聲不斷儘管有諾貝爾獎獲得者丁肇中教授的讚譽,稱這一小組的工作是非常認真的。但是CERN項目組下一大群頂尖物理學家們卻似乎並不買賬。他們仔細審查著這一結果,詢問一些細節性的問題,比如研究小組究竟是如何得到他們宣稱的精度優於20釐米的距離數值的?使用GPS資料測量得到的話有沒有考慮優於月球引潮力引發的地殼隆起效應呢?

 

其實反觀近現代物理學的發現,不斷有科學家在實驗或觀測中注意到一些似乎很反常的資料或新的行星信號,而這樣的事件一旦被證實,每一次都可以改變我們對於世界的看法,或者更多的,這些反常信號隨著更多實驗資料的獲得而被證實只是誤報。現在大多數物理學家認為這一事件和之前發生過的諸多類似事件非常相似。而現在對於這一事件比較流行的態度可以用一部卡通片很好的進行比喻,在這部卡通片中,主人公喜歡針對新的科學發現打賭,並且每次都押這些新發現其實是錯誤的。

 

對於人類而言,中微子依舊是一個謎。它們幾乎是神秘莫測的量子亞原子世界中最詭異的成員。它們幾乎不和常規物質發生反應,對於它們而言幾乎一切都是透明的,它們可以任意穿過牆壁,甚至任意穿過行星或者太陽,就像微風穿過百葉窗。甚至它們還會變形。在飛行過程中它們可以轉變形態,這讓它看上去出發時是一種粒子,等過了一段時間之後又變成了另一種粒子。這種現象稱為中微子的震盪,而這正是奧替洛博士和他的小組進行這一實驗的目的。

 

無心之作他們的實驗設備名字很拗口,叫做中微子乳化劑震盪追蹤設備,簡稱“OPERA”,這是用於長基線中微子振動搜索的大塊鉛和感光乳劑接收器。該項目集中了來自11個國家的160位物理學家,其主要成員來自日本和義大利。這一設備位於格蘭·薩索實驗室,這是一個地下物理學實驗中心,可以進行那些需要對宇宙射線進行遮罩的實驗。

 

整個實驗工作的第一步始於位於法國-瑞士邊境的CERN內部一個充滿氫氣的大罐子。最後氫原子們被剝奪了電子,成為一個裸原子核,其實就是一顆質子。隨後這些質子被一系列加速器進行接力加速,最後進入大型強子對撞機(LHC)設備內部運行,形象的說,這是所有加速器之母。

 

在實驗中,一些質子被以10微秒的脈衝形式射向一個石墨靶標並產生一束介子脈衝。這些介子很快衰變成為中微子,並穿越地層抵達格蘭·薩索的探測器。在這裏,大塊鉛和感光乳劑接收器可以感知中微子的抵達。

 

根據現有理論,在從CERN飛抵OPERA設備的數毫秒間,其中一部分中微子將發生震盪變形,從μ中微子變為τ中微子。而OPERA設備的目標正是對這種變形進行研究:在過去的3年間,這裏的研究人員們一共報告記錄到1.6萬個中微子,但其中僅檢測出一例τ中微子。

 

OPERA項目合作主席,瑞士伯爾尼大學的安東尼奧·艾瑞迪塔托(Antonio Ereditato)解釋說,測量中微子的速度僅僅是這一研究項目的副產業。他說:而現在看來,它一下子成了主產業了。要知道我們的初衷只是想看看有沒有τ中微子而已。說到這裏時現場的聽眾中發出一陣善意的哄笑。

 

驗證即將開始在過去,物理學家們通過書信郵寄各自的論文給同行評閱審核,這樣對於某一新發現的質疑和檢查是安安靜靜的發生的,但是互聯網的出現改變了這一切。上週四晚上,當OPERA小組將他們的論文掛到互聯網上之後,全世界一下子陷入喧鬧聲中,無數的謠言和博客文章湧現出來。而其中更有一篇博客文章毫不留情的直接稱之為世紀謊言。

 

而一些物理學家,不管是CERN組織內部還是外部的都有,他們認為實驗室對於這一不成熟的結果投入了過多的關注,而這個小組甚至都不屬於CERN項目組的一部分。尼瑪·阿卡尼-哈馬德(Nima Arkani-Hamed)便是其中一位。他是一位普林斯頓高等學術研究所的粒子物理學家,他在一份電子郵件中指出:實在沒有必要專門開什麼新聞發佈會,甚至沒有必要發什麼論文。這些事情應當在他們進行更多的工作,獲取更多可靠資料之後再進行。他們現在聲稱是希望學界同行幫助他們檢驗這一結果,那好吧,如果真是那樣,他們只要和其他物理學家在談話時提一下便可以做到。

 

拉爾夫-德特·豪恩(Rolf-Dieter Heuer)CERN項目常務主席,他在一份電子郵件中寫道:我批准在CERN舉辦那次研討會,因為這是像CERN這樣的實驗室的責任,讓我們的合作方有機會向整個科學界求助,幫助驗證他們的實驗結果。

 

而這樣的驗證現在馬上就要開始進行了。在2007年時,另一名為米諾斯”(Minos)的項目,即美國費米國家實驗室的主注入器中微子振盪搜尋也曾經進行過對中微子速度的測量工作。倫敦大學學院的詹尼·湯瑪斯(Jenny Thomas)表示,在未來4~6個月內,米諾斯設備將再次進行更加精確的驗證性測試。

 

對於OPERA小組的工作,湯瑪斯教授評價說:他們已經盡力了,當我們進行重複驗證性實驗時,重擔現在已經壓到了我們的肩上。然而全世界陷入一片爭論,原因是一組科學家宣稱他們探測到從CERN設備發出的中微子束的運行速度似乎超越了光速。

 

             

 

你能想像這樣的情景嗎?你乘著飛船一路遨遊,飛出了銀河系,歷經艱辛、終於抵達另外一個遙遠的宜居行星,然而飛船卻在著陸的時候毀掉了這一切。雪梨大學的物理學家發現,阿庫別瑞引擎裝置會令時空過度扭曲,導致宇宙飛船釋放出大量的高能粒子,並最終發生毀滅性爆炸。

 

霍金表示有朝一日人們有可能製造出飛行速度極快,接近光速的飛船,而這種飛船上的時間流逝速度則會相對較慢,因此人們搭乘這種飛船能夠穿越數千年的時空造訪未來,同樣可以利用這種飛船造訪遙遠的星系。此外,在地球發生大災變時,人們還可以乘上這種飛船,等災變過去後再返回地球重建家園。他還暗指愛因斯坦的相對論理論屆時將像固定電話那樣成為過時之物。

 

根據愛因斯坦的相對論,當飛船在空間中加速時,對飛船的成員而言,時間的流逝速度便會放慢。對汽車,飛機等物體而言,這種效應的影響極小,以至於可以忽略。不過霍金想像中的飛船的飛行速度則可超過98%光速,這樣這種效應的影響便會非常明顯。

 

霍金表示這種飛船的飛行速度理論上可以達到6.5億英里每小時,不過為了達到這種速度,飛船的尺寸必須建造的非常大,以便裝下加速到近光速所需的燃料。霍金表示:飛船以最大馬力持續運行6年之後,才能達到這樣的高速。而在飛行初期的2年之內,飛船只能加速到光速的一半左右。此時飛船則早已飛出了太陽系。再過兩年之後,飛船的速度則可達到90%光速。在最後的兩年裏,飛船可以達到98%的光速,此時,飛船上的每一天就相當於地球上的一年。按照這樣的速度飛行,對飛船上的人來說,只需要80年便可以飛到銀河系的邊緣地區。但是,霍金一再強調理論上人們只能跨越未來時間,而無法反過來逆時間而行。他並稱這種回到過去的想法是一種瘋狂科學家的矛盾論,不符合基本的科學準則。