第3章 飞船

这个例子里的海就是时空自身,海浪则是随着速度和质量的变化而扭曲的时空。海浪永不停歇,时空也一直扭曲。

日常生活中感受不到这种扭曲的原因是这种扭曲的程度轻微到可以忽略不计,但速度提升到接近光速的时候这种扭曲就会变得非常明显。

渗水就是指被时空扭曲影响到而产生的时间差,同样是速度越大越明显,船外面这层不怕海浪、还能顺着海浪的力道带着船前进的的外壳就是曲率泡。

不过曲率飞船其实是造不出来的。

曲率飞船的存在前提是能够制造出曲率泡,想要曲率泡存在就得改变空间曲率。然而通过计算后发现维持曲率泡所需的能量密度是负数,这也是所谓负能量的由来。

关于虫洞穿越。也不用多说。它的理论基础是奇点,奇点的存在依托于黑洞。不过事实上任何物质穿越奇点的结果都只有一个,那就是直接被压缩成一个点。其实就是G了的意思。

想要不G只有在奇点随着黑洞的旋转在离心力的作用下变成奇环的时候找准方向从环中间穿过而不碰到环本身这一个办法。

不过这也是做不到的。因为想要到达奇点需要穿越黑洞的视界,想要穿越黑洞视界需要撑开视界所在的时空。这实际上仍然是改变时空曲率,同样也需要负能量。

以及,太空桥这东西从形式上来看其实更像另外一种传送,也就是所谓的量子传送。

量子传送是指在一个地方将物质拆分成基础粒子,在拆分后通过量子纠缠或者量子衍射将这些基础粒子转移到想到到达的位置,之后再进行重组,最终形成原本物质的传送技术。

量子传送能不能做到还真不好说。毕竟目前来说凡是和量子这东西沾边的东西都更接近玄学范畴。

但即便技术上真能实现,伦理层面的问题也是无可避免的。因为量子传送其实是把原有的物质彻底摧毁成基础粒子,然后换个地方重新拼起来的过程。

在量子理论里,基础粒子严格来说只包括夸克和轻子。其中的夸克还是无法独立存在的,它必然会组成如质子和中子这样的重子。

要把生命体打这么碎再重新拼出来,那这些重新拼出来的生命还会是原来的生命吗?通过这种方式传送的人还是原来的人吗?

这也是大多数科幻作品里要么不用量子传送,要么就用却不提及它底层原理的原因。

以及,如何拆分还只是想要实现量子传送的第一个难题,后面传送、重组的难度都远超第一步。

总之,那些花里胡哨的星际航行的办法都是做不到的,想星际旅行只能老老实实飞。

这里所说的飞指的是常规意义上的飞行:使用能量将物质抛出去来获得相反方向的推力,以此为动力使自身实现飞行。原理是牛顿第三运动定律。

凭借这种方式飞行的飞船被称为工质飞船。它的性能的衡量单位叫比冲,和排气速度正相关。

然而工质飞船的局限性实在太大了。

化学燃料火箭比冲的极限也就五百多,而且比冲越大推力越小,启动加速所需的时间也随之越长。即便化学火箭经过漫长的加速真的达到了最大速度,也还不到600公里每秒,放宇宙里根本不够看的。

作为现实中化学火箭里的佼佼者,旅行者一号花了几十年才飞出太阳系的核心区域。就这也还是借助木星、土星等行星的引力多次进行加速后的结果。

离子发动机火箭的数据会好看点,比冲能达到化学火箭的20倍。但是放在宇宙里仍然不够看。

够看的是核聚变发动机火箭。理想状态下它的比冲能达到化学火箭的一万倍,终于能够到光速的边了。

瞧上去似乎只要有了核聚变飞船就可以进入星际时代了。可核聚变完全无法支撑恒星际航行的巨大能耗,实际喷速也远远小于理想值。

事实上,目前所有有关星际航行的科幻作品,即便再怎么科,到底也还是带着个幻字。都是不科学的。

星辰大海,不是那么好征服的。

最后,不考虑驾驶环境地拿地球上的交通工具来大致类比一下tfp里的飞船。

千斤顶的千斤锤是道奇战斧或杜卡迪1198这种性能硬件都相当优越的摩托,同时以千斤顶的风格来说必然还有着额外的改装优化。

通天晓的飞船是五菱宏光,看上去不怎么大,但实际上非常能塞人,里面装满了各式各样的强力武器不说,还不惧风雨遇强则强。

先驱号是泰坦尼克号,报应号是航母,两者都不必多说。

静电的船开始是吉普赛人的大篷车,且落魄到连匹拉车的马都没有,行进纯靠脚蹬。

改造之后的存在号是豪华邮轮,虽然乘客很少,但功能非常齐全,舒适度直接拉满。

不过说实话这些飞船都是很难存在的。

因为这些宇宙飞船都多功能到既可以在大气环境下突破引力升空,还能回到大气环境并顺利降落,又能在宇宙环境中进行长期高速飞行。

但实际是这三种情况需要三套完全不同的推进系统——从引擎种类到飞船自身结构都得随之改变。

从大气内升空的过程也是目前现实生活中各种火箭升空的过程。这个过程需要足够大的动力来提供加速度,也需要尽量降低自己的质量、减小空气阻力。

所以火箭都是流线型的结构,还都是飞一节扔一节,最后只有个火箭尖能到太空里。扔的都是空了的燃料箱和不适配下一飞行阶段的推进器。

降落则要把上述过程反过来。它实际上要更难些。因为虽然叫降落,但它仍然得向上飞——真自由落体就等着坠毁吧。

可降落的时候显然没办法通过火箭升空的方式来抵抗逐渐增大的星球引力的。一般来说这种问题的解决方式是降落伞。但飞船级别的降落伞,嗯,反正得大到相当离谱的地步了。

在宇宙中飞行的部分则和这两者又不一样了。最主要的区别是空气和重力这两项相当关键的因素都不存在了。

在保障功能正常运转的前提下宇宙飞船的设计只围绕着一个字展开——省。省燃料,省能源,同时最大化地利用空间。

只从外形设计上来说,我目前见过最符合科学实际的宇宙飞船是龙珠里赛亚人的白色球形舱。只能说鸟山明不愧是工业设计出身,对机械工程底层逻辑的掌握确实过硬。

可即便如此,赛亚人的飞船仍然动力不明。

总之,很明显,能够同时满足飞船起飞、飞行、降落所需的技术要求很难达到并实现。这还是默认了近地低空飞行基础到不需要额外掌握的情况。实际都麻烦着呢。

以及,虽然白色不够酷炫,但它确实是宇宙飞船颜色中性价比最高的。因为它确实最不吸热。不过静电是无论如何也不会让自己的飞船变成白色的。因为它也确实不够酷炫。

她喜欢花里胡哨的东西。

顺便一提她在文中说起的诗句源于诗人帕斯捷尔纳克的《威尼斯》和《诗的定义》,有兴趣可以搜搜看,写得真的很好。

作者有话说

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第3章 飞船

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