星际旅行的狂想曲步骤一:建造星际飞船对于星际旅行来说,今日的火箭所能达到的速度简直就是蜗牛速度
星际飞船需要强大的新的推动方式
热核火箭飞船必须有燃料才有推动力,飞船速度的增加取决于燃料的呈级数增加
假如要达到排气喷管气体速度的 3 倍,所需燃料就是火箭其余部分重量(所谓“干重”)的 20 倍
说实话,氢和氧的化学燃烧实在是太慢了
使用裂变反应芯的热核火箭能让大型载人飞船在太阳系内旅行,前提是飞船能采集、利用其他地方例如气态巨行星的资源(氢是气态巨行星大气层的主要组分之一)
早在冷战时期,苏联和美国就开始研发热核火箭
事实上,要想尽快实现太阳系各行星之间的载人旅行,热核火箭是最佳运载工具
然而,要想实现星际旅行,则需要驱动太阳的那种核反应——聚变
1978 年,英国一项名为“代达罗斯”(代达罗斯是古代建筑师和雕刻家,曾为克里特国王建造迷宫)的星舰概念项目提议,利用“惰性聚变”驱动火箭
也就是:用激光从各个方向压缩氢同位素小丸,直到压缩成很小的体积;压力增大到足以产生氢核熔合反应,释放能量,热质从排气喷管以超高速喷出
利用热核火箭能把我们送往附近的恒星,但飞行时间仍需几百年,更何况首先得在地球上实现核聚变,而这一点至今也未能做到
更长远地看,我们可能要进展出物质-反物质火箭
当反物质与常态物质反应时,它们会互相湮灭,产生的能量是聚变反应的 300 倍
但问题是,我们迄今未能研发出制造大量反物质的技术
曲速引擎在美国著名科幻片《星际迷航》中,曲速引擎带领人类在星系内超光速穿梭
超光速旅行真有可能吗
根据爱因斯坦的广义相对论,假如拥有负质量,超光速就并非不可能
有了负质量,就能扭曲时-空形状,从而允许在极其遥远的位置之间的运输
拥有负质量的东西(包括物体和空间)的行为极为怪异,可以使引力场不复存在或者不会对物体或空间造成影响
虽然我们都没见过拥有负质量的东西,但量子力学允许这样的