星际飞船
导读: 本文科幻迷很值得一读,内容将震撼你对世界的认知!作者是一个老工科生,基本的物理知识和逻辑推理能力还是很强的。当前AI和核聚变是热门话题,作者利用这两个话题构思了这篇科幻作品,批评指正最欢迎,怼作者胡说八道也欢迎。现在使人快乐的事太少了,畅想一下未来科幻世界,心无烦恼,也逗大家一乐,精彩在最后。创作不易,但凡有一点认可,给个小点赞。文科生可走过。
人类于2050年实现了AI可控核聚变应用。从此人类开始了雄心勃勃的宇宙探索新计划和高速飞船的研制,认为获得了核聚变能源,造出亚光速的飞船不成问题,并计划2088年出发飞往比邻星。
然而到了2088年,该计划宣布无期限停止,原因在于人类的飞船当时获得的最高速度为600KM/s,是光速的1/500,虽然可以飞出银河系,但速度太低,相对于银河系10万光年直径的距离,这个速度对于人类的星际航行无任何意义。地球距离比邻星大约是4.2光年,那么人类到比邻星大概要2100年,这个时间人类等不起。一个严峻的问题摆在人类面前:光速不可逾越,人类至少必须获得亚光速飞行,否则载人飞船无法往来其它恒星系!
为什么人类无法突破600KM/h的速度呢?原因在人类的飞船是靠喷射产生推力,早期的人类获得速度的方法简直可笑,几千吨重的巨型火箭,喷射产生飞行动力,最后送入太空的飞船质量小得可怜,只有几十吨重。而几十吨重的飞船大部分物质还是推进剂,再靠喷射产生推力继续飞行,根据质量守恒定律,飞船推进原料会很快耗完,再也无法获得加速动力。靠喷射产生推力的飞行器很难获得高速度,载人飞行尤其困难,登陆其它行星难上加难,回程是个大问题,因为其它行星没有发射基地,也没有推进剂补充。星际航行理论遇到天花板。
比较原始的喷射动力航天器
为了获得飞行中的持续推力,人类想到很多方法。如加大力度研制太阳光帆动力飞船,但光的能量密度太低,1Kg物质要获得1m/s2的加速度,需要10万平米的太阳光帆接受光子压力,宇宙飞船可不止1Kg,小的都几万Kg。太阳光帆还有一个缺点不能解决,人类要走出太阳系,要经过太阳光很弱或没有太阳光的区域,飞船又失去加速动力,而飞船要获得亚光速就必须在漫长的航行中持续加速!
人类又否决了这一方案。似乎又回到600KM/s的起点。
于是人类又搬出曲速动力这一方案来研究。
曲速动力是指一种理论上的动力方式,它可以通过改变时空的结构来实现超越光速的移动。这个概念是由墨西哥物理学家米格尔·阿库别瑞(Miguel Alcubierre)在 1994 年提出的,这倒是个意外,曲速动力飞船可获得超光速飞行。
曲速动力的基本原理是利用时空的弯曲来实现超越光速的移动。它通过在飞船周围创造一个曲率泡,使时空在飞船前方和后方的曲率不同,从而产生一种类似于“滑行”(滑浪)的效果,使飞船能够超越光速。简单点讲,就是使飞船前方空间,压缩变小;飞船后方空间膨胀变大,从而产生前进推力。
曲速动力飞船
尽管曲速动力在理论上是可行的,但当时还没有在实践中来验证,也没有找到一种实际可行的方法来实现它。此外,曲速动力还涉及到许多复杂的物理问题,如如何产生足够的能量来维持曲率泡等,因此,曲速动力仍然是一个未解决的科学难题。人类又放弃了。
引力可控理论的产生和引力加速方法进入飞船研究方案。
人类陷入束手无策的时候,有科学家
提出将场力加速用到飞船上来,我们知道,万有引力和电磁力可以用来加速物体。自由落体、电磁弹射及电子对撞机是典型的场力加速实例,人工制造电磁场力加速飞船基本上可以撇开不谈,因为产生电磁场的设备没有上帝之手托着跟着飞船是不能推动飞船加速的。人类只能研究用万有引力场来加速飞船了(奇葩的想法[大笑])。
人类似乎又看到了希望,万有引力宇宙中普遍存在,不用人造,随手拿来,取之不完用之不竭!用引力场来加速飞船的难点就是:飞船在利用引力场加速完后,如何挣脱引力场,而后飞船速度不降低。根据能量守恒定律,这个挣脱引力场的能量应该来源于飞船本身,此时核聚变派上用途。
前面说到了,飞船如果靠喷射产生推力,那么飞船要携带大量推进剂,太多的消耗物资降低了飞船的功能,因为根据质量守恆定理,飞船的推进剂很快用完。聪明的科学家马上想到:用核聚变产生的能量来挣脱万有引力,最好的方法是飞船本身产生场力来抗衡万有引力。虽然消耗能量,但不需要推进剂过多地消耗质量,核聚变的质量变化很小。科学家们眼前一亮,如果用特殊的电磁场能干扰对抗万有引力,省去推进剂,多携带能源,用来提高飞船的速度,那么亚光速的高速飞船又有希望了。
新的研究项目产生了:电磁场与万有引力的相互作用,研究的内容为:
1,万有引力的物理空间特性。
2,电磁场如何影响万有引力场。
万有引力控制下的太阳系运动
研究内容可以说是超级难。所有的理论和实践证明,宇宙中存在四种基本力,这四种力是跨界地存在,互不影响!弱相互作用力和强相互作用力,一个是宇宙级别的,一个是原子级别的不好入手研究。人类方便研究利用的也就只有万有引力和电磁场力了。
先说万有引力,万有引力场是有强度和方向的,人类猜想,既然引力场有这两个特性,那么它就存在间隙。于是人类花了整整三十年,利用AI,在0.12ms的时间内,在电子大小的面积尺度内,捕捉到垂直引力场横截面上的点状特性,这个点在固定的尺寸内运动,引力场的间隙终于找到!找到引力场的间隙,就能找到控制方法!
这一成果轰动全人类。因为人类之前研究认为万有引力场是无质量无形无影无间隙的,是无法干预的,就像上帝一样,它在影响着你,控制着你,但你看不到它,更摸不着它;如果万有引力场能被干预,那意义相当于人类摸到了上帝之手,找到宇宙存在、运行的奥秘。
于是人类一发不可收拾,随后用了二十年,多项成果面世:
1.人类同样找到电磁场间隙。
2,人类研制出AI控制的电磁场劈锥用于劈开引力场。
3,人类找到改变空间的方法,曲速动力理论得以验证。
电磁场是人类唯一可以控制的场力,研究它的间隙就是为了让电磁场楔入引力场的间隙,从而达到干预控制引力场。
人类研究出的AI控制的电磁劈锥类似于当初火箭的导流罩,只不过这个锥体表面包裹着特殊电磁场,电磁场是有方向的,且可以约束引力线,将引力线导向飞船体周边,从而让飞船避开万有引力。
第三个成果改变了人类命运,人类突破时空,可以进入平行空间,人类可以超光速飞行,人类文明升级,进入星际文明。
场力相互影响
人类这些成果研究过程异常艰难,但也有戏剧性的意外的大收获,因为人类在研究AI控制电磁劈锥劈开引力场的时候发生了意外事故。当时,当地球引力场被劈开后,电磁劈锥瞬间消失。科学家们百思不得其解,后来翻开相对论,曲速动力理论,反复推理,终于找到答案:原来电磁劈锥劈开引力场后,后方出现了空间压缩,导致劈锥消失。空间变化就隐藏在劈开的万有引力后面,想不到!想不到!
当时这一成果最大程度地轰动全人类。很快,这一成果应用到飞船加速上,人类终于可以拥有真正意义上的自由往来星际之间星际飞船,因为那次人类劈开万有引力场的试验所用的能量并不多,正因为引力并不大,比电磁力要弱很多,所以劈开引力场所需要的能量也不大。意味着飞船所带的核聚变能量足够提速、足够返航。这种飞船综合了人类多项顶级成果:AI,引力劈开,核聚变,平行空间,曲速动力。
星际航行未来幻想
公元2158年,赤道某处,一艘高150米、直径50米的圆柱锥头的飞船锥头倒置于地面,太阳光垂直照射到飞船上方,倒计时开始,船长发出指令,启动电磁劈锥产生电磁场,10,9……1,0,启动,静悄悄的,飞船重力显示器显示重力参数,飞船逐渐缩小,当重力参数值越过0时,太阳的万有引力,飞船前方空间缩小产生吸力,两种合力超过作于用船身的地球剩余引力以及围绕太阳公转的离心力(地球引力消失后,飞船相当于一颗小行星,还得克服公转离心力才能飞离,此时曲速动力发挥作用),飞船慢慢浮起。当飞船升到万米高空,船长发令启动飞船内核聚变,叠加地面无线输入的电流,无缝接管了能量输出,切断地面电源后,飞船在合力牵引下向深空飞去。
摆脱地球引力场后,飞船愉快地飞向太阳,途中在金星水星大气层外引力场加了两次速。飞船离太阳越来越近,温度越来越高,太阳引力加速完成。船长按计划将飞船电磁劈锥对准太阳,启动了电磁场,太阳引力失去对飞船的拽拉,船头指向银河中心方向,接受银河中心的牵引力,快速远离太阳向银河中心飞去。不久飞船加速到亚光速,超越光速。船长指令,调整方向,指向比邻星。一个多月后,飞船提早降速飞抵目的地比邻星巨大的轨道空间。这次航行比亚光速航行的预计时间快了4年多。
随后人类相继飞往其它星系,找到新的类地行星,人类开始向地外移民,持续将近一个世纪,人类在两个地球生活,并实现自由来往,如同二十一世纪的洲际飞行。这个时间也就是我现在写这篇文章的时候,我在超光速的飞船里,在时间轴上找到了在二十一世纪的我正在写这篇文章。
深度思考:1,人类目前的航行靠喷射推进的方式,是非常原始的,推进剂的质量占发射质量的绝大部分,提速和续航有不可突破的天花板。
2,万有引力是人类最难破解的物理现象之一,家是造物主控制宇宙的法则。人类必须破解,否则人类的宇宙航行将难有突破,人类文明升级将遇天花板,以人类唯一能控制的场力来控制万有引力,这是一种思路,也是造物主留给人类文明进化的一扇门。3,中国科技要是能将引力场劈开1mm的缝,那怕是如我文中所说的,在电子尺度级别上找到引力场的间隙,也将在科技领域碾压其它国家。
4,引力场能被人类控制,对人类来说将是颠覆性的进步,所有的交通运输、人类出行方式将完全改变(人类能飞你惊不惊喜),星际航行也可实现(去仙女座逛逛你愿意吗)!
5,哲学问题思考:世生万物,相克相生。引力场也应该能找到相克的物质,人类不可能毫无办话,除非是由造物主控制了,唉,又进入神的领域!
后记: 这个科幻作品写得有点烧脑,尤其最后一句话有关写这篇文章的时间有点绕,时空混乱体验一下,感觉越往后越难写,不是我能驾驭的,限于篇幅,写得粗糙。专门用大量时间来写,可能5万字都不够,草草结束,令人失望,请大家原谅。物理原理咱工科生理解得可能漏洞不少,再说前沿理论谁也说不清,科学的尽头是神学,我再胡说八道,也会变神经。我文章里面写的对引力场的控制也是猜想,没有任何理论支持,就算是拿当前的热点话题AI、核聚变娱乐一下而已。觉得不错点赞一个,欢迎去评论区讨论。
带引力场导流罩的星际飞船
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