曲率驅(qū)動(dòng)指通過對(duì)時(shí)空本身的改造來驅(qū)動(dòng)飛船，利用物理學(xué)定律中的漏洞來打破光速不可超越的限制。
1994年，墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫貝利（Miguel Alcubierre）首次提出了現(xiàn)實(shí)生活中曲率驅(qū)動(dòng)的概念。他指出可用波動(dòng)方式拉伸空間，使飛船前方的空間收縮而后方的空間擴(kuò)張，飛船在太空里"乘"著空間的"波浪"前進(jìn)。這個(gè)"波浪"區(qū)間叫作"曲速泡"，里面是一塊平坦時(shí)空。飛船在泡內(nèi)并非真的在移動(dòng)，而是被泡帶著走，并不違反物理學(xué)中的"光速最快"限制。科學(xué)解釋是宇宙空間不是平坦的而是存在曲率的。劉慈欣在他的《三體·死神永生》中便提到該概念。
科學(xué)解釋
宇宙的空間并不是平坦的，而是存在著曲率（曲率為曲率半徑的倒數(shù)，曲率 越大表示彎曲程度越大），一艘處于太空中的飛船，如果能夠利用某種方式把它后面的一部分空間燙平，減小其曲率，那么飛船就會(huì)被前方曲率更大的空間拉過去，這就是曲率驅(qū)動(dòng)。
一個(gè)物理原理類似的實(shí)驗(yàn)可以讓曲率驅(qū)動(dòng)變得通俗易懂。首先，用紙折出一只小船，然后在小船尾部穿一個(gè)孔，塞入一塊肥皂，放到水中，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，小船在自動(dòng)往前航行。這是因?yàn)榉试砣芙庥谒?，降低了后方的水?a href="/hebeideji/7375731567019353282.html">張力，小船則被前方較大的張力拉過去。曲率驅(qū)動(dòng)與此相似，減少飛船后方的曲率，飛船便會(huì)被前方更大的空間拖動(dòng)。
研究進(jìn)展
2012年，物理學(xué)家哈羅德·懷特將圍繞飛船的那個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)從原先設(shè)計(jì)中的扁平狀改為甜甜圈那樣的“圓筒形”，計(jì)算的結(jié)果顯示這樣一個(gè)裝置的驅(qū)動(dòng)所需能量相當(dāng)于美國航空航天局在1977年發(fā)射的旅行者號(hào)探測器那樣的質(zhì)量按照質(zhì)能方程轉(zhuǎn)化得到的能量值。另外，懷特還發(fā)現(xiàn)如果空間彎曲的強(qiáng)度可以隨時(shí)間發(fā)生起伏變化，那么實(shí)現(xiàn)這一裝置所需的能量將進(jìn)一步減少。
懷特和他的同事們在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)驗(yàn)了他們的小型曲率驅(qū)動(dòng)裝置，并在約翰遜空間飛行中心建立了一套被稱作“懷特-朱迪曲率場干涉儀”的裝置。簡單地說基本就是使用一束激光來觸發(fā)時(shí)空在微觀尺度上的扭曲。這一想法將有希望讓這一科學(xué)理論成為真正的現(xiàn)實(shí)。
2021年阿列克謝·鮑布里克團(tuán)隊(duì)構(gòu)建新模型，采用時(shí)空扁平化結(jié)構(gòu)和曲線外壁環(huán)繞引力場，不再依賴負(fù)能量，但驅(qū)動(dòng)時(shí)空氣泡移動(dòng)仍需消耗數(shù)倍木星質(zhì)量的能量。
產(chǎn)生過程
這個(gè)宇宙的空間并不是平坦的，而是存在著曲率，如果把宇宙的整體想象為一張大膜，這張膜的表面是弧形的，整張膜甚至可能是一個(gè)封閉的肥皂泡，雖然膜的局部看似平面，但空間曲率還是無處不在。
曾出現(xiàn)過許多極富野心的宇宙航行設(shè)想，其中之一就是空間折疊、設(shè)想把大范圍空間的曲率無限增大，像一張紙一樣對(duì)折，把"紙面"上相距千萬光年的遙遠(yuǎn)的兩點(diǎn)貼在一起。這個(gè)方案嚴(yán)格來說不應(yīng)稱為宇宙航行，而應(yīng)該叫做"宇宙拖曳"，因?yàn)樗鼘?shí)質(zhì)上并不是航行到目的地，而是通過改變空間曲率把目的地拖過來。這種氣吞宇宙的事只有雅威才做得出來，如果加上基礎(chǔ)理論的限制，可能上帝也不行。對(duì)于利用空間曲率航行，后來又出現(xiàn)了一個(gè)溫和的設(shè)想，一艘處于太空的飛船如果能用某方式把它后面的一部分空間“熨平”，減小這部分空間的曲率，那么飛船就會(huì)被前方曲率較大的空間拉過去，這就是曲率驅(qū)動(dòng)。
媒體報(bào)道
據(jù)國外媒體報(bào)道，借助曲率驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)超光速的飛行，這是一種由于科幻電影《星際迷航》而變得流行一時(shí)的概念?？茖W(xué)家們認(rèn)為這一技術(shù)可能并非如原先想象的那么難以實(shí)現(xiàn)。
所謂曲率驅(qū)動(dòng)的概念就是指通過對(duì)時(shí)空本身的改造來驅(qū)動(dòng)飛船，利用物理學(xué)定律中的漏洞來打破光速不可超越的限制。1994年墨西哥物理學(xué)家明戈·阿爾庫貝利（Miguel Alcubierre）首次提出了現(xiàn)實(shí)生活中曲率驅(qū)動(dòng)的概念。然而后續(xù)進(jìn)行的計(jì)算顯示這樣一種裝置將需要無法達(dá)到的極高能量才能實(shí)現(xiàn)。
物理學(xué)家們表示，原先的曲率驅(qū)動(dòng)模式可以進(jìn)行改造，從而讓它可以用比原先計(jì)算少得多的能量條件下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，這一想法將有希望讓這種科幻產(chǎn)物成為真正的現(xiàn)實(shí)。
“這讓人看到曙光。”2012年9月14日于美國宇航局約翰遜空間飛行中心舉辦的星際飛船100周年研討會(huì)上，該局科學(xué)家哈羅德·懷特（" Harold "Sonny" White）這樣說道。這一研討會(huì)的舉辦旨在探討未來星際航行將會(huì)遇到的挑戰(zhàn)。
時(shí)空的扭曲
阿爾庫貝利設(shè)計(jì)的最早期的曲率驅(qū)動(dòng)概念包括一個(gè)足球形狀的飛船，其周圍是一圈大型的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這一環(huán)狀結(jié)構(gòu)設(shè)想是用某種奇異的物質(zhì)建造的，它可以讓時(shí)空在圍繞飛船的四周發(fā)生彎曲，從而在其面前形成一個(gè)縮小版的空間，以及在其后方膨脹了的空間。與此同時(shí)，飛船本身將停留在由平滑時(shí)空組成的“氣泡”內(nèi)，這里的時(shí)空曲率不受影響。
理查德·奧伯塞（Richard Obousy），是一個(gè)由科學(xué)家和工程師們組成的非盈利協(xié)會(huì)的主席，致力于實(shí)現(xiàn)星際航行。他說：“宇宙中的一切都受到光速極限的限制。但是真正酷的東西是時(shí)空，也就是空間的網(wǎng)格，它并不受光速極限的限制。”這樣一來，飛船理論上便可以實(shí)現(xiàn)以10倍光速飛行，而不會(huì)打破宇宙光速極限的限制。
然而科學(xué)家們立即發(fā)現(xiàn)了問題，那就是，他們發(fā)現(xiàn)要想實(shí)現(xiàn)這種曲率驅(qū)動(dòng)飛行將需要耗費(fèi)極大的能量，其能量需求幾乎相當(dāng)于將整個(gè)木星質(zhì)量按照阿爾伯特·愛因斯坦質(zhì)能方程全部轉(zhuǎn)化之后所得到的能量。
哈羅德·懷特開始考慮，如果將圍繞飛船的那個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)從原先設(shè)計(jì)中的扁平狀改為甜甜圈那樣的“圓筒形”，會(huì)發(fā)生什么情況？計(jì)算的結(jié)果顯示這樣一個(gè)裝置的驅(qū)動(dòng)所需能量僅相當(dāng)于美國航空航天局在1977年發(fā)射的衛(wèi)星一號(hào)飛船那樣的質(zhì)量按照質(zhì)能方程轉(zhuǎn)化得到的能量值。另外，懷特還發(fā)現(xiàn)如果空間彎曲的強(qiáng)度可以隨時(shí)間發(fā)生起伏變化，那么實(shí)現(xiàn)這一裝置所需的能能將進(jìn)一步減少。懷特告訴美國太空網(wǎng)表示：“我今天所介紹的這一發(fā)現(xiàn)將這一概念從虛幻變?yōu)榭尚?，它值得進(jìn)行進(jìn)一步的投資?！彼f：“借助氣泡強(qiáng)度的震蕩起伏實(shí)現(xiàn)所需能量的減少將會(huì)是一項(xiàng)有趣的預(yù)測，我們很期待能在實(shí)驗(yàn)室中觀察到它?！?/p>
實(shí)驗(yàn)室測試
他們在約翰遜空間飛行中心建立了一套被稱作“懷特-朱迪曲率場干涉儀”的裝置。簡單地說基本就是使用一束激光來觸發(fā)時(shí)空在微觀尺度上的扭曲。
懷特表示：“我們想看看能否在桌面實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常微小的成功案例，那就是在1000萬分之一的尺度上形成一個(gè)極微小的時(shí)空擾動(dòng)?！碑?dāng)將他的實(shí)驗(yàn)和真正意義上的曲率驅(qū)動(dòng)相比時(shí)，懷特將自己的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)為“粗陋不堪”，但是他仍然認(rèn)為這代表邁出了令人興奮的第一步。
其他科學(xué)家對(duì)此也持有開放性的態(tài)度，他們表示，如果人類真的想認(rèn)真考慮星際航行的可能性，那么就必須考慮哪怕現(xiàn)在看起來是最離奇的想法，比如曲率驅(qū)動(dòng)。奧伯塞表示：“如果人類真的想最終變?yōu)樾请H文明，那么我們就必須適當(dāng)?shù)刈屛覀兊乃季S跳出框框，我們必須大膽一些?！?/p>
科幻小說
（劉慈欣科幻小說《三體》中概念）通過更改后方空間的曲率作為移動(dòng)的動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)方式稱為曲率驅(qū)動(dòng)。
參考資料 >
物理學(xué)家稱曲率驅(qū)動(dòng)或可實(shí)現(xiàn)10倍光速飛行.新浪科技.2012-09-19