经纱驱动器新闻。认真！

[这是下面嵌入的视频的转录本。]和其他许多人一样，我对物理的兴趣是阅读过多的科幻小说而引起的。传送，悬浮，虫洞，时间旅行，扭曲驱动以及所有这些，我认为非常令人着迷。但是，当然，科幻小说中令人沮丧的部分是，您知道这不是真实的。因此，在某种程度上，我成为了一名物理学家，以找出哪些科幻技术有一天有可能成为真正的技术。今天，我想谈一谈翘曲驱动器，因为我认为从小说到科学的各个方面，翘曲驱动器都在更科学的一端。就在几周前，有关翘曲驱动器的新论文发表了，它使这个想法更加牢固。但是首先，什么是翘曲驱动器？在科幻小说文献中，翘曲驱动器是一项技术，通过“扭曲”或变形时空，您可以以比光速或“超光速”更快的速度行进。这个想法是通过扭曲时空，您可以击败光栅的速度。由于以下原因，这并不完全是疯狂的。爱因斯坦的广义相对论说，您不能将物体从光速下加速到上，因为这将消耗无限量的能量。但是，此限制适用于时空的对象，而不适用于时空本身。时空可以任何速度弯曲，扩展或扭曲。的确，物理学家认为宇宙在其早期阶段的膨胀速度快于光速。广义相对论不禁止这样做。我想在此强调两点：首先，这是一个非常普遍的误解，但是爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论并不禁止光速运动。在这些理论中，您可以很好地使对象移动的速度快于光速。这种比光速行进更快的速度也不一定会导致因果关系悖论。我在较早的视频中对此进行了解释。相反，问题是，根据爱因斯坦的说法，您无法从下到上加速光速。因此，问题实际上是越过了光栅的速度，而不是超过光栅的速度。我要强调的第二点是，“翘曲驱动器”一词是指一种依赖时空扭曲的推进系统，但是仅仅因为您使用的是翘曲驱动器，并不意味着您必须比光速还快。您也可以使用比光速慢的翘曲驱动器。我知道这听起来有些令人失望，但我认为通过以任意速度扭曲时空来移动会很酷。直到1994年，Miguel Alcubierre才发现扭曲驱动是一个相当模糊的想法，他发现了一种使它们在广义相对论中起作用的方法。他的想法现在称为Alcubierre Drive。通常对于Alcubierre Drive的工作方式的解释是，您将时空收缩在自己的前面，然后将其扩展到自己的后面，这使您前进。那对你没意义吗？就在我们中间，这对我也没有任何意义。因为这为什么会让您打破挡光板的速度？确实，如果您看一下Alcubierre的数学，它并不能解释这是如何工作的。相反，他的方程式说这种翘曲驱动需要大量的负能量。这不好。不好，是因为没有负能量之类的东西。即使您拥有这种负能量，也无法解释您如何打破光栅的速度。那么它是怎样工作的？几周前，有人给我发了一篇论文，很好地解决了有关翘曲驱动器的困惑。要了解我的Alcubierre Drive问题，我必须简要地告诉您广义相对论是如何工作的。广义相对论通过解决爱因斯坦的场方程而起作用。他们来了。我知道这看起来有些令人生畏，但整体结构相当容易理解。如果您尝试忽略所有这些小的希腊索引，将会很有帮助，因为它们实际上只是说时空中每个方向组合都有一个方程式。更重要的是，左侧有这些R。 R代表时空的曲率。在右侧，您有T。T称为应力能张量，它收集各种能量密度和质量密度。这包括压力和动量通量等。然后，爱因斯坦方程式告诉您，不同类型能量的分布决定了曲率，而曲率反过来则决定了应力能量分布的变化方式。通常，求解这些方程式的方法是在某个初始时间使用能量和质量的分布。然后，您可以计算出初始时间的曲率，还可以计算出能量和质量如何运动以及曲率如何变化。因此，这就是物理学家通常所说的广义相对论的含义。它是质量和能量分布的解决方案。但。您可以取任何时空，将其放入爱因斯坦方程式的左侧，然后这些方程式将告诉您，要创建该时空，质量和能量的分布是什么。在纯粹的技术层面上，无论您获得的应力能张量是多少，这些时空实际上都将成为方程式的“解决方案”。问题在于，在这种情况下，获得特定时空所需的能量分布通常完全不物理。这就是Alcubierre Drive的问题。它是广义相对论的一种解决方案，但就其本身而言，这是一个完全没有意义的陈述。只要您假设自己具有合适的质量和能量分布，任何时空都将求解广义相对论方程。因此，真正的问题不是时空是否可以解决爱因斯坦的方程式，而是使它成为方程式解决方案所需的质量和能量分布在物理上是否合理。对于Alcubierre驱动器，答案是多个“否”。首先，正如我已经说过的，它需要负能量。第二，它需要大量的资源。第三，能量不守恒。相反，当您记下Alcubierre时空时，您实际上所做的就是假设您拥有可以将其加速到超出挡光板速度的东西。超越障碍是您需要负能量的原因。而且它加速了，这就是为什么您需要向系统中注入能量的原因。请查看视频下方的信息，以获取有关我此处所说的“节能”的技术评论。然后让我进入新论文。该新论文的标题为“物理扭曲驱动简介”，由Alexey Bobrick和Gianni Martire撰写。我必须警告您，本文尚未经过同行评审。但是我已经读过它，我非常相信它将通过同行评审来实现。在本文中，Bobrick和Martire描述了一般翘曲驱动时空的几何形状。扭曲驱动几何形状基本上是气泡。它有一个内部区域，他们称之为“乘客区域”。在乘客区，时空是平坦的，因此没有重力。然后，翘曲驱动器具有围绕乘客区域的某种材料的壁。然后它有一个外部区域。该外部区域具有扭曲驱动器本身的重力场，但是重力场会下降，并且在很远的距离内，它具有正常的平坦时空。这很重要，因此您可以将此解决方案嵌入到我们的实际Universe中。使这种相当普遍的构造成为翘曲驱动器的原因在于，乘客区内部的时间流逝可能不同于乘客区外部的时间流逝。如果您有普通物体（如经纱乘客），并且想要以比光速更快的速度移动物体，那就需要这些。相对于时空，您无法打破乘客自身的挡光板速度。因此，相反，您可以让气泡在气泡中正常移动，但随后可以使气泡本身超发光。正如我之前解释的那样，相关的问题是，乘员区的墙必须由什么材料制成？这是质量和能量的物理分布吗？ Bobrick和Martire解释说，如果要进行超腔运动，则需要负能量密度。如果要加速，则需要向系统中注入能量和动量。而Alcubierre驱动器移动速度快于光速的唯一原因就是人们仅仅假设它可以移动。突然间，一切都变得有意义了！我真的很喜欢这张新纸，因为对我而言，它确实消除了扭曲驱动器的神秘感。现在，您可能会发现这有点令人沮丧，因为实际上它表明我们仍然不知道如何加速到超光速。但是我认为这是向前迈出的一大步，因为现在我们有了更好的数学基础来研究翘曲驱动器。例如，一旦您知道扭曲的时空是什么样子，问题就归结为达到特定加速度需要多少能量。 Bobrick和Martire表示，对于Alcubiere驾驶，您可以通过使乘客彼此相邻而不是彼此坐在一起来减少能量消耗，因为所需的能量取决于气泡的形状。行驶方向越平坦，所需的能源就越少。对于其他翘曲驱动器，其他几何形状可能会更好。只有在具备数学知识的情况下，您才真正可以解决这种问题。我觉得这令人兴奋的另一个原因是，尽管现在看来您无法进行超光速翘曲驱动，但这仅在广义相对论正确的情况下才是正确的。也许不是。天体物理学家引入了暗物质和暗能量来解释他们所观察到的东西，但广义相对论最终可能不是时空的正确理论。这对翘曲驱动器意味着什么？我们不知道但是现在我们知道我们有数学可以研究这个问题。因此，我认为这是一篇非常整洁的论文，但它也表明研究是一把双刃剑。有时，如果您仔细观察一个真正令人兴奋的想法，事实证明它并不那么令人兴奋。也许您宁愿不知道。但是我认为取得进步的唯一方法就是不要害怕学习更多。注意：本文尚未出现。一旦获得参考，我将在此处发布链接。您可以在美国东部标准时间下午12点/美国中部时间下午6点参加此视频的聊天，也可以在美国东部时间下午6点或欧洲中部时间参加11/22周日。我们还将在美国东部标准时间下午2点/欧洲中部时间下午11/24和美国东部标准时间下午2点/美国中部时间下午8点与黑洞信息丢失聊天，并在11/25星期三美国东部时间下午8点。