超越光速並不是開玩笑 未來可行

打破宇宙速度極限，愛因斯坦說這是不可能的，但是Jennifer Ouellette說仍有一些科學家嘗試打破這個極限——即使它意味著扭曲物理定律。人類不可能以超過光速的速度旅行，當然，人們也不渴望那樣，因為帽子會不斷被吹掉的。——Woody Allen，《副作用》（《副作用》是一部講述醫學醫德的電影 ）去年夏天，歐洲的名為奧佩拉（乳膠追蹤中微子震蕩計劃）的中微子實驗震驚了全世界，他們最初宣布了中微子以極其微弱的優勢實現了超光速，而計時結果顯示兩者差距不足一秒。這一消息的風頭甚至在短時內蓋過了大型強子對撞機正在進行的尋找希格斯玻色子的風頭，而尋找希格斯玻色子的努力是被更廣泛認可的。儘管科學家對此諱莫如深，但是人們的想像力一下子從中微子跳到了能夠實現快速星際旅行的真正意義上的宇宙飛船。畢竟幾十年來，科幻小說的主打看點就是對實現超光速旅行的展望，從蟲洞還有《星際迷航》最初的翹曲飛行，直到發生在SyFy重新包裝的《太空堡壘卡拉狄加》里的橋段，用超光速的「跳躍」來逃離賽昂人的方法，都體現了這一點。如果用現在的推進技術，要穿越廣袤的宇宙，恐怕要花上幾年、幾十年甚至幾個世紀——如果在影視作品中像這樣如實描述平淡無奇的太空旅行很可能會引起觀眾一陣質疑 ：「神馬情況？」所以即使中微子僅僅以納米秒級的優勢領先光速，而且這個結果仍值得商榷，但是在奧佩拉宣布這一結果之後，必然會引起一陣激動。雖然以這一優勢很難逃脫賽昂人，但是仍然比光快，光速可是阿爾伯特.愛因斯坦早在1905年就設定好的宇宙速度的極限啊。

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而不幸的是，當初的興奮還為時過早：奧佩拉的結果是不正確的，這一切都是因為校準誤差。用來確定中微子全程用時的GPS系統的電纜連接錯誤是罪魁禍首。不解風情的愛因斯坦又贏了。而如果要說奧佩拉事件真的告訴了我們什麼的話，那就是繼續給人以想像空間的超光速這個概念。正如最近好萊塢電影編劇Zack Stentz（他是《托爾》，又名《維京人在宇宙》的編劇）在一次以探討超級英雄科學性為主題的洛杉磯座談中說到：「每個想要在（有生之年）逃離太陽系的科幻小說家都深知這一點。正是飛躍的信念才讓你們可以將故事娓娓道來，彰顯出更加宏偉的畫卷。」無法改變的物理定律

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「飛躍的信念」是用在這裡是特別恰如其分的。因為事實就是我們永遠不可能以超光速的速度旅行，這是在至少目前為止已經建立起來的物理學大廈基礎上的理解。

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對於任何擁有很大加速的物質來說——以大型強子對撞機里的質子為例——它吸收著能量，如果需要進一步的加速，總是需要再多一點點的能量。大型強子對撞機是我們擁有最龐大的以及最高速度的粒子加速器，它可以將粒子的速度推到我們能夠達到的最接近光速的速度，但是它從來沒有創造過完全達到過光速的記錄。如果某個質子真的達到了那個速度，如果它需要更快速度的話，那需要的能量也是無窮的，而我們並沒有供給無窮能量的能力。

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方程式從來不說謊，特別是那些在超過一個世紀的時間裡已經經過了無數實驗驗證和反覆驗證的方程式。光速，從現實的任何一方面來看，是一道無法逾越的鴻溝。但是物理學家如果這般容易地繳械投降的話，那他們永遠不會有進步，沒有人認為愛因斯坦的理論會永遠說得算。即使到目前為止沒有任何實驗支撐這一點，很多科學家仍很樂意思考推翻相對論的可能性。

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叫做速子的假想粒子能夠打通光速的壁壘，它是在超光速方面最早提出的假設之一。結果證明它更像是一種數學模型打造出來的人造物質而不是一種實際的物理意義上的粒子。

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然而，奧佩拉引起興奮之情的另一個原因可以追溯到1985年，物理學家提出一些高能量的中微子真的可能成為速子，它們能夠和未知的場強互動，使得它們有足夠的能量支撐來突破壁壘。這種類速子的中微子可能會取代光子成為宇宙中最快的粒子。奧佩拉的校準誤差將那些希望完全粉碎了，但是還是有很多的潛在的漏洞讓我們來探索，比如星際迷航版的翹曲引擎機理，這個假設是由墨西哥物理學家Miguel Alcubierre在1994年首先提出的。在廣義相對論中，時空是動態的，不是靜止的，它會隨著巨大能量的存在而扭曲和彎曲。Alcubierre假設我們有可能把宇宙飛船包裹在「曲速泡」里，在飛船之前的空間會塌縮，在其之後的空間會延展，這樣它就超過光速了。但是在那個泡泡裡面的時空在本質上保持平坦，從技術意義上來說，飛船「遵循」著宇宙速度的極限。

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唉，我們又再次面臨著能量問題：要達到那樣的時空彎曲程度是需要巨大的能量——需要相當的負能量——其當量相當於木星的質量。要驅動宇宙飛船穿越銀河系需要的能量會比我們在整個宇宙中尋找到的總量還要多。翹曲引擎的環形設計能更加節約能量，在最近一次星際空間飛行的研討會上就探討了這樣的設計，他給倔強的宇宙信徒帶來了一絲希望，未來幾代人把翹曲引擎變為現實的希望。然而就目前我們所知的廣義相對論和量子場論來說，「這幾乎是不可能完成的任務，」一位宇宙學家Ken Olum在塔夫茨大學說到。「當然，如果談到量子引力，情況就難以捉摸了，因為我們還不知道那究竟是什麼。」前NASA科學家Kevin Grazier是《太空堡壘卡拉狄加》科技顧問，他說在系列劇中，他們就運用了阿庫別瑞（Alcubierre）版的翹曲引擎來啟動「跳躍式驅動」。在這個科幻的世界裡，人類殖民者將電磁理論和重力理論結合了起來，這樣就建立了一個非常強烈的電磁場，它從功能上就等同於創造了一個能夠扭曲時空的強重力場，而翹曲引擎就是建立在這樣的假設之上的。把這個新穎的科幻故事變成真正的現實又是另外一件事了。

Brane gain

膜宇宙如果我們真的要賭上一把的話，Olum覺得如果一些艱澀的理論，比如從超玄理論引申出來的理論是正確的話，超光速旅行就會成為可能。我們居住在四維的時空里，但是通過超玄理論的不同排列情況告訴我們說我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個，它們共存於一個五維時空的泡泡里，我們稱之為「體宇宙」。在體宇宙中，我們的宇宙和其它的宇宙平行地排列在一起，就好像書本的書頁一樣。Olum解釋道，假設說，如果有人可以在體宇宙中尋找到捷徑，那比起在四維平面，我們也稱之為膜的空間里旅行，他就能夠更快地快到達你的目的地。即使這個理論能夠成立，還有個懸而未決的問題。「在膜理論中，只有引力子才能在體宇宙里穿梭。」Olum說。所以我們就需要發明一種機器，它能夠掃描對象，並且將信息以引力子的形式傳輸到另一端的第二個機器中，這樣就能夠重構對象——這就令人想起了瞬間轉移，而僅僅通過引力子就能實現。考慮到目前我們在最給力的加速器中還沒有觀察到引力子的存在，而目前的遠傳記錄僅僅是將一小束原子遠傳到了143千米（88英里）以外，一切是在沒有賽昂人干擾下完成的，於是完全實現遠傳機器的情景也僅僅只能牢牢定格在在科幻小說的領域中，至少目前來說，情況是這樣的。科學在進步，但是進步太緩慢了，現在科學的步伐和光速之間簡直差了十萬八千里。
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