“曲速航行”真的能超越光速吗?

【专家解说】：作者 刘世良1. 从美国著名科幻电影《星际旅行》中的“企业号”说起“时空之舟”企业号是科幻电影《星际旅行》中的一艘超光速飞船。它有一个飞碟形的主舰身和一个雪茄形副舰身，主舰身壳体上装有11层甲板，是船员生活与工作的地方。“企业号”上装备了两部“曲速”发动机，以正、反物质反应为动力，使人类超越了光速的限制，用超光速的“曲速航行”自由遨游于星球之间。这就正像上个世纪人们曾以马赫数衡量音速以上的速度一样，未来的人们也以“曲速”等级来划分光速以上的速度。第一级曲速就是光速，之后每加一级，速度就增加一位。企业号最高可达十二级曲速，在十级曲速以上，时光将会倒流。据电影描绘，“企业号”船员曾多次在时光中旅行，回到过去不同时期执行任务，也曾到达另一个与我们平行的宇宙中，与另一个自我接触。它能以50倍光速的高速航行，只需5小时便可往返火星;到11光年以外的星体也只需80天左右。 当然电影显然是虚幻的，也是违反爱因斯坦相对论的。但我们是否知道，现实中的科学实验其实一直在秘密地进行着。如美国航空航天局(NASA)一直在人造卫星上试验这些科幻宇宙飞船所使用的离子发动机，并取得了初步成功。2. “曲速航行”的由来，有一个奇特有趣的故事德国一位不怎么知名的物理学家海姆早在20世纪50年代就开始探索“超时空动力”的概念，他提出:“曲速航行”就是利用时空扭曲和时空跳跃实现超光速飞行。他认为强力磁场就可以制造引力场，以高速推动宇宙飞船。如果磁场足够强大，宇宙飞船就可以进入一个比我们所在的时空更高的二度次空间，以超光速航行。当磁场一消失，宇宙飞船就会重返现在的时空。海姆用“二度次空间”学说补充爱因斯坦四维时空说，因此，宇宙就变成了六维时空。在海姆看来，万有引力和电磁力可以互相转化，因此旋转磁场将削弱地球引力，从而使得飞船能够离开地面。 1957年当海姆公开发表自己的理论时，也曾轰动一时。但当时很多物理学家都表示难以接受，因为他们认为在当时的物质技术条件下，很难制造出那么巨大的磁场。直到2001年海姆辞世，他的理论也随之消声灭迹。奇怪的是半个多世纪过去了，到2005年德国萨尔茨吉特应用科学大学的物理学家豪泽与同事德勒舍尔共同撰写了一篇，以海姆理论为基础的实验论文，探究“超时空发动机”制作的可行性。意想不到的是:突然被美国航空航天学会授予2005年度“核能和未来航空”项目大奖。与此同时美国空军对能够超越光速的“超时空发动机”表现出了极大兴趣，并派代表与豪泽见了面。见面时豪泽强调计划还处于相当初步阶段，若证明理论可行，5年后便可建造测试模型飞船。