我们有能力进行星际旅行吗？还要超光速？

　　如果你不仅想让人类一路前进到4.2光年外的比邻星b，还要快速到达那里—如果可能的话，少于4.2年。
　　以星云为背景的深空中的宇航员
　　令人惊讶的是，这是可能的—至少在理论上是这样。当然，在太空中，没有什么能比光传播得更快；否则会违反爱因斯坦的狭义相对论定律。你肯定知道狭义相对论，因为你见过了它的最著名公式：
　　质能方程
　　这个公式告诉我们，质量和能量是可以相互转换的，媒介就是光速。狭义相对论还告诉我们，物体的质量会随着速度的加快而增加，即使是宇宙中最小的物体，一旦以光速移动，其质量也会变得无限大。这是不可能的，因为将质量加速到无穷大需要无穷大的能量。即使在我们这个难以形容的怪异宇宙中，也不存在无穷的能量。
　　但是，我们也许能够用欺骗手段做到这一点—操纵时空，用比光速更快的速度前往某处。当然，我这里说的是传说中的＂曲速引擎＂，你可以从科幻小说中详细了解。
　　1994年，墨西哥物理学家米格尔. 阿尔库比耶尔给这一想法提供了一个坚实的数学支柱，星际飞船可以通过收缩前方的时空同时扩张后方的时空来实现曲相推进。这样做会创造一种波，飞船就会宛如地球历史中那些最厉害的冲浪者一样，借助波动可以用比光速更快的速度前行。这并不违反任何宇宙法则：时空本身的扩张速度会比光速更快，没有什么能拦得住。事实上，物理学家们认为，在大爆炸之后紧接着发生的宇宙暴涨期间，时空的扩张速度就超过了光速。当时的宇宙在极短的时间内以令人难以理解的方式从极小暴涨到极大。
　　宇宙大爆炸及宇宙膨胀
　　听起来很棒，是吧？但是，这一理论还存在若干严重的问题。首先，要想创造出那个令人毛骨悚然的时空波，需要很多很多的负能量：一种超级怪异的物质。注意，这种离奇的物质似乎确实存在。研究人员在实验室中已经发现，量子效应会创造出具有负能量密度的区域。具体来说，如果已把两块金属板尽可能贴近彼此，它们依然会向对方移动一段为不可察的距离。这一现象被称为卡西米尔效应，源于如下事实：两块金属板之间的虚粒子要少于金属板之外的区域，导致粒子所产生的推力最后向内移动。
　　该现象是否会超越新奇惊叹阶段更进一步呢？谁知道呢？阿尔库比耶尔说：＂我们不知道能否驾驭它。＂
　　如果最后发现暗能量—推动宇宙加速膨胀的神秘物质—是某种可以被操纵的场，会对曲速引擎工程师很有帮助。但是对此，我们并不确定。事实上，阿尔库比耶尔说，用最简单的方式来解释，暗能量是一种始终存在于背景之中的恒定能量，就像在电影婚礼场景中，总是有临时演员存在一样。
　　太空中的暗能量与反物质（计算机生成的抽象背景）
　　但是，曲速引擎还存在一个更大的问题：视距问题。星际飞船会位于某种气泡的内部，所处时空的移动速度要比周围的光速还要快。由此，飞船将完全与其前面的区域隔绝，这意味着星舰或舰长将无法触发负能量—或点燃，或激发，或起爆，低于这个古怪的东西，不知道该用哪个动词才算合适。因此，一艘正式实施时空扭曲的星际飞船必须要沿着另一首飞船在前面布置的负能量标识导航痕迹前进。可这样做的话，又会破坏超快旅行的目的。
　　阿尔库比耶尔在谈论曲速引擎时说道:＂我的直觉告诉我，即使有可能，也会极为不切实际，在很长一段时间内都不可能实现。＂＂我会把更大的期望放在虫洞上。＂
　　啊，虫洞！科幻小说的另一个主要内容，也是另一种欺骗方式。虫洞是宇宙中的捷径，将太空中的两个不同地点用隧道贯通起来。想象一下，把一张纸折叠起来，然后用铅笔在上面戳一个洞。很显然，比起沿着纸张的表面一路跋涉，蚂蚁弯腰钻洞要快得多。
　　虫洞
　　但是，虫洞也有一些严重的问题。首先，没有人知道它们是否真实存在。未来的虫洞建造者/操纵者必须克服一个问题：负能量。同样的问题也会困扰着未来可能存在的曲速引擎工程师。若想虫洞保持张开状态，并持续任意一段合理的时间，需要注入负能量；否则，它就像卡通巨蛤一样，把星际飞船的船员们猛地管道里面。
　　所以，我不会指望很快就能实现借助虫洞长途跋涉至比邻星b。事实上，对于这些涉及时空操纵的古怪想法，阿尔库比耶尔是有条件认可的：他说：＂我们也同样不知道如何在太空中打洞。＂
　　文章摘自《穹顶之外》，有改动。作者：[美] 迈克尔•沃尔
　　穹顶之外 [美] 迈克尔•沃尔 湖南科学技术出版社本书以一种简单的问答形式起始。而作者则给出一种正面而幽默并且符合当今流行文化的回答，但实际上，这些回答蕴含着丰富的知识性。沃尔博士涉及的问题远远超出了外星生命的范畴，同时涉足天文学、物理学，以及人文科学比如我们人类在外太空长期生活的实际情况、月球殖民地甚至是外星生命对人类社会经济的影响。沃尔博士还分享了当今太空探索领域的一些领军人物的见解，并展示了下一个太空时代可能会比以往任何时候都更加明亮。