宇宙波能使空間飛行器加速嘛?

信譽天下安於臥榻


在浩瀚的宇宙環境中,存在著一種引力波,按照廣義相對論,引力波產生於許多天體物理和宇宙學過程中。劇烈的天體物理過程可以輻射出引力波,例如雙緻密星繞轉、黑洞的吸積、超新星爆發、中子星振動等,都會輻射出引力波,帶走能量、動量和角動量,這又會反過來影響這些天體的演化過程。在膨脹宇宙的極早期,如暴漲過程,時空度規的原初擾動除了標量型的密度擾動,矢量型的旋轉擾動,還包括了張量型部分,即引力波。隨著宇宙的膨脹,矢量型部分衰減,標量型擾動構成宇宙大尺度結構的種子,而張量型擾動殘留下來成為原初的殘餘引力波。由於引力作用微弱,宇宙對於引力波幾乎始終是透明的,相對於電磁波來說,引力波攜帶了更加乾淨的天體物理和宇宙學信息。因

此,引力波研究和探測對於天體物理、宇宙學都有極為重要的意義。

目前引力波研究還處於初期階段,人類在2015年9月14日才探測到首個引力波信號,引力波是時空彎曲中的漣漪,通過波的形式從輻射源向外傳播,當一個雙中子星系統合並的時候,是一個非常強的引力波源,由於它們彼此靠近繞轉時所產生的巨大加速度。由於通常距離這些源非常遠,所以在地球上觀測時的效應非常小。引力波應該能夠穿透那些電磁波不能穿透的地方。所以猜測引力波能夠提供給地球上的觀測者有關遙遠宇宙中有關黑洞和其它奇異天體的信息。

圖:引力波探測器

雖然不能用引力波來直接加速飛行器類的物體,但是研究引力波或許能實現科幻電影中的曲速引擎,根據相對論,引力波是時空的彎曲產生的漣漪,電影中設想的曲速引擎是一種假想的超光速推進系統,經常出現於科幻小說的設定中,尤以在影片《星際旅行》中最為常見。一架裝載著曲速引擎的宇宙飛船,可以以快於光速的幾個數量級的速度航行,同時又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。與其他科幻作品的超光速技術(比如跳躍引擎、銀河便車指南系列中的無限不可能引擎)不同,曲速引擎並不允許在兩點間進行瞬時旅行;曲速引擎技術在宇宙飛船周圍創造出了一種正常時空的人工“氣泡”(通過彎曲時空來產生一個空間氣泡),這個氣泡可以用任何速度向前飛行,而飛船藏在氣泡中。

但是科幻畢竟是科幻,還是得用實際科學理論來驗證,愛因斯坦將彎曲空間推廣到彎曲時空。在彎曲時空中,時間和空間是一個整體,與彎曲空間的唯一區別是,點與點之間的距離平方可以是正的也可以是負的,也可以是零。所以我們人類還是在不斷地探索、驗證理論,我相信在未來實現曲率驅動、空間跳躍、引力波的利用都不是問題。


資深人猿


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歐陽鋒7704295166761



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太陽帆不就是典型


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