谁能说说曲速理论和曲速引擎？

问题补充说明：

曲速引擎是利用空间弯曲进行宇宙航行的技术，原先出现在科幻影片星际迷航中，是一种超光速的推进装置。后来也涉及到理论物理的一种时空模型衣被福圆液课植维论界目，支持者认为，这种技术可以实来自现不带笨重的燃料前往宇宙深处，甚至能够比光速运行得还快。要对曲速推进系统有更深入的讨论，通常会参考由里克·史腾巴赫(RickSternbach)和麦可·奥田(MichaelOkuda)所着的《银河飞龙技术手册》(StarTrek360问答:TheNextGene氧征征测rationTechnic夫盾策虽护内念众alManual)第五章「曲速推进系统」，其中提到几项主题：曲速场理论与应用，包括了曲速测量、速度，以及限制。

物质-反物质反应组，包括了反应物喷射器、磁性约束节、反应腔，双锂水晶(戴立辛水晶)的角色，以及能源传输导管。

曲速场机舱，包括了电浆喷射系统、曲速场线圈，以犯顶及曲速推进效应。

反物质储存与输送、曲速推进系统燃料供应、巴萨冲压喷射机的燃料补南代粒触给，以及船上反物质烟注吧药回诗社后生成。

轮机室操作与安全、紧急关闭流程，以及灾变发生流程。

然而需注意的，影集常常有与《银河飞虽服龙技术手册》或《银河前哨技术手册》矛盾的地方。

连续体扭曲推进(continuumdistortionpropulsion)的精髓在于产生包复船舰的曲速场。利好日什川专翻投即敌用来自物质/反物质反应产生出品第省史械的高能电浆，以其对曲速机舱的子空间线圈充能，可以产生出曲速场。

能够克服广义相对论所提的限制，其关键在于子空间场减低了所包复物体所感的重力孔价轮手步江吧主省续罗常数。如果场的影响使重力常数减到零值，这时传统上需遵守的相对论就不发生作用，以此情况下，质量够帝早核迫了因素已被挪除。船舰可以透过「非对称蠕动场」操控获得推进力。这是指子空间场是按照从前向后的架构充能，因而将船舰周遭的空间推动，话必结项早粉酸,而肇生了连续体扭曲推进(continuumdistorsionpro凯元pulsion)这样的名字。一层曲速场可以达到曲速一级的速度，然而试剂规沙安无树复油玉有意思地，这样的速度并非况头比司刚好是光速，以这样速度行进的物何个慢善体，即使是光本身，在光速上下的两种速度态之间交替变换，每个态的停留时间不超过普朗克时间。

达到高曲速层级的关键在于将多层曲速场套叠在一起，并调和曲速场间的耦合率和去耦合率。在高曲速时，耦合与去耦合效应造就了更大的推进力。如同上面曲样互速尺标图所指的，要达到高曲速层级所要花的能量随着速度极快地增加，使得要达到曲速10级看起来是不可能的——场的耦合与去耦合率会短于蒲朗克时间，同时能量要求会超过曲速核所能负载。

既然曲速场是对齐好的，并以从前到后的架构产生，就生出了一项疑问：如果场没有对齐的话会出什么状况？推测上，这会造成船舰结构完整度的灾难性影响——船身一部分会以比其他部分更快的速度航行，然而船身会撕裂开来。

20世纪50年代，德国物理学家海姆开始探索“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年当海姆公开发表理论。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。

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。

因此，美国航空航天学会颁发的这个论文大奖在全球物理学界引起了不小的震动，这一举动等于认可了海姆理论的部分学说。接着美国能源部圣迪亚国家实验室的太空动力研究员罗格·雷纳德公开宣布：他们目前拥有一部X光发生器——Z机器——可以提供实验所需要的磁场。他说：“即使实验证明结论是错误的，在我看来，这也是个成功的实验。”

航行速度

曲速航行的速率通常以曲速层级代之。一般认为曲速1级是真空光速；更高的层级下，速率呈指数增加。原始电视系列剧的数个剧集曾设定了企业号冒著危险以高曲速层级航行，一度高到曲速14.6级。然而，任一曲速层级的实际速度从未在萤幕上显明地被陈述，以作为经典纪录。更甚者，各电视系列剧中航行时间与星际距离在陈述上，从未严格地保持一贯性（甚至是相当松散的）。

在了解这是个问题后，《银河飞龙技术手册》的创造者决定曲速10级应作为最大值。后台的星际奇旅术语建议将曲速尺标重新调整，将旧曲速6级变为新曲速5级，而曲速10级为无限大速度而无法达到。制作人指示船只可以任意接近曲速10级，但就是无法到达刚好曲速10级。如此则贵族与旅人等生命体则能以相当快的速度航行，又可以回避限制。举例而言，据估计，旅人将企业号推进到曲速9.999996级的速度。而第四代电视系列剧《重返地球》中的剧集"Threshold"附议了这项设定，其中角色提到曲速10级的速度是不可能达到的，因为那是无限大的速度——但不管如何，随后他们却达到了，伴随了快速地（反向）演化成两栖类的蝾螈的副作用。（虽然是许多影迷、制作人员，甚至该集的编剧与制作人BrannonBraga都普遍忽略的事件。）

时间展长

以曲速航行的船舰不会感受到任何形式的时间展长；毕竟总体来说，曲速船舰与宇宙间没有资讯交换。若船舰是采用冲量引擎，速度则为次光速（亚光速），会感受到时间展长，因为冲量式驱动的船只，仍处在正常时空连续体中。也因为这样，多数船只会将冲量速度限制在大约四分之一光速。

超曲速

超曲速被多次使用，指的是曲速引擎的高阶形式，常为博格人所使用；但也是一项不成功的星际舰队开发计划的课题，出现在电影《石破天惊》中。如同欲进入曲速而不会用上无限多的能量，是要在星舰的周遭产生曲速场来突破光速障（在我们的宇宙中是个理论上不可能的事件）；相似地，也需要超曲速场来达到非常高的超光速速率（使得船舰能在很短时间内横越银河等级的距离。）

2014年6月，美国太空总署机械工程师、物理学家怀特正在研究开发可作星际旅行的宇宙飞船“IXS企业号”。他近日和3D艺术家拉德梅克合作，制作出宇宙飞船的概念图，一旦飞船面世，只需两周便可到达距离太阳4光年远的地方。

2015年5月，美国宇航局的科学家已经开展了对曲速引擎的研究工作，并对这种科幻级的动力系统进行了测试。这一消息公布后引发了多方关注，支持者认为曲速引擎的研发能够让我们不带笨重的燃料前往宇宙深处，甚至能够比光速运行得还快。这听起来似乎非常棒，这个的工作室位于美国宇航局约翰逊航天中心Eagleworks实验室，首席科学家为HaroldWhite博士，他们已经通过一套被称为EMdrive的动力装置获得了推力。而这个装置的原理，并非一般意义上靠扭曲时空行进的“曲速引擎”。

EMdrive的工作原理实际上是通过电磁波在一个圆锥形金属封闭空间内产生的一部分能量，外界认为这个想法存在原则问题，即违反了物理学上的动量守恒。这就像你坐着汽车驾驶座上推动仪表盘，汽车就会前进。科学家认为Eagleworks实验室的方案仍然有待解决。在此前的测试中，物理学家没有在真空环境中运行这套系统，而且实验设置可能还存在问题。而更大的问题是，该实验背后的数学和物理原理目前还不完善，甚至可能并不存在。

众所周知，爱因斯坦提到所谓的“四维空间”模型。我们所身处的三维宇宙空间也会向第四维(时间轴)弯曲，就好像二维空间的平面向三维空间弯曲，而形成一个球面一样。现在如果把我们所身处的宇宙想象成这样的一颗球，只不过是向时间轴弯曲，而不是向Z轴弯曲（如图1所示）。那么，我们所处的三维空间就是球体的最表面了。而从表面往球中心点算进去，这就是所谓的“二度次空间”（即子空间）。

如图，假设从A点到B点距离为1800万公里，飞船的飞行速度为10万公里/秒，那么所用时间就为1800/10=180(秒)。

假设从a点到b点距离为9000万公里，那么飞船从A点到B点的速度就是9000/180=50(万公里／秒)。

也就是说，“曲速航行”的真实过程是这样的：

（1）.飞船在A点起飞并开始加速；

（2）.飞船利用强磁场所产生的力场，向子空间跳跃，来到a点；

（3）.飞船在子空间飞行，从a点飞抵b点；

（4）.飞船取消强磁场，跳跃回正常空间，来到B点。

从结果可以看出，虽然飞船一直以未超越光速的10万公里/秒飞行，但它从A点飞到B点的速度却为50万公里/秒，已经超越了光速。

这就是利用时空扭曲和时空跳跃达成的超光速飞行。而进行时空跳跃则需要巨大的力场，目前的观点认为强磁场将提供这个力场。

标签：曲速,引擎,理论