尽管曲速引擎在科幻小说中随处可见，但长期以来它一直不存在。作家约翰·坎贝尔在科幻小说《太空岛》中首次提出了这个想法。

如果你驾驶曲速引擎飞船冲入黑洞结果会怎样

如今，尤其是《星际迷航》的出现，这个术语已经非常常见。它几乎成了超空间超极限旅行的通用术语。曲速引擎是否存在是一个物理学问题，研究人员仍在努力解决，但目前它还只是理论上的。

最近，两名研究人员研究了如果一艘装有曲速引擎的飞船试图进入黑洞会发生什么。结果是一个有趣的思想实验。它可能不会导致星际飞船大小的曲速引擎，但可能让科学家有朝一日能够制造出更小的版本。这篇论文发表在《物理快报B》杂志上。

雷莫·加拉蒂尼(RemoGarattini)和基里尔·扎特里马洛夫(KirillZatrimaylov)推测，这种引擎可以在所谓的史瓦西黑洞中生存。前提是飞船以低于光速的速度穿越事件​​视界。

理论上，黑洞的引力场会减少维持引擎运转所需的负能量。如果是这样，飞船就可以穿过黑洞，并以某种方式利用它到达其他地方而不会被压垮。此外，这个想法背后的数学原理为在实验室环境中制造微型曲速引擎指明了方向。

什么是曲速引擎?

科学家能在实验室中制造微型或小型曲速引擎吗?好问题。为了了解该团队的工作，让我们来看看这项研究的主要参与者：曲速引擎和黑洞。

这个想法的灵感来自于这样一个事实：没有任何东西可以比光速更快。考虑到太空中的距离，前往最近的恒星需要数年时间(如果我们能以光速行驶的话)。穿越星系或前往更远的星系需要数年甚至许多辈子的时间。所以，如果你想成为一个太空旅行物种，你必须以比光速更快的速度旅行(FTL)。

你会怎么做呢?这就是曲速引擎的用武之地。从理论上讲，曲速引擎可以让你把飞船放在一个气泡中，这个气泡可以以超光速穿越太空。这就是《星际迷航》(和其他科幻故事)中的飞船如此迅速地跨越巨大距离的原因。《星际迷航》飞船使用“曲速核心”中的能量源为曲速场发生器提供动力。它们在子空间中创建曲速气泡。飞船利用它前往船员需要去的任何地方。

物理学家喜欢曲速驱动吗?

这种曲速引擎是一个诱人的想法，但也有许多注意事项。例如，产生曲速场需要大量的能量。一些物理学家认为，它需要的能量比我们能够产生的能量还要多。创造这种能量需要大量的奇异物质——比如“难得一见的金属”。所以，这就是一个问题。

另一些人则表示，制造这种驱动器违背了我们目前对时空物理学的理解。然而，这并没有阻止人们猜测如何实现它。例如，墨西哥物理学家米格尔·阿库别瑞(MiguelAlcubierre)于1994年提出了这种驱动器的想法。他认为它可以制造一个气泡，使物体周围的空间发生移动。

他继续研究能够以超光速到达某处的飞船。然而，他和其他人仍然指出了创造和维持曲速引擎的各种问题。其中包括，这种引擎实际上将自己与宇宙的其余部分隔离开来。除此之外，这意味着飞船无法控制驱动它的引擎。因此，仍有一些问题需要解决。

关于黑洞

我们最熟悉的黑洞是恒星质量和超大质量黑洞。这些黑洞还具有吸积盘，可将物质输送到黑洞中。例如，我们银河系中心的超大质量黑洞名为人马座A*，它会定期吞噬物质。然后，它会发出辐射。其他更活跃的星系会发出物质喷流，因为中心超大质量黑洞会不断吞噬物质。

黑洞是一种质量集中的现象，其引力非常强大，以至于任何东西，甚至光，都无法逃脱。在他们对黑洞和曲速引擎的研究中，作者使用了史瓦西黑洞。这些所谓的简单“静态”黑洞会弯曲时空，没有电荷，也不会旋转。从本质上讲，它们是对空间中缓慢旋转物体特征进行数学探索的良好近似值。

当一艘搭载曲速引擎的飞船驶入黑洞时

史瓦西黑洞是用于理论探索穿越事件视界的曲速引擎的“完美”黑洞。为了弄清这一情况，加拉蒂尼和扎特里马洛夫决定将描述黑洞的方程式和描述曲速引擎的方程式结合起来。

除此之外，他们还发现可以将曲速引擎“嵌入”到黑洞的外部区域。曲速气泡本身比黑洞小得多，需要向黑洞移动。黑洞的引力会影响创建和维持曲速引擎所需的能量条件。

这意味着理论上可以减少维持曲速泡所需的负能量。此外，研究人员表示，如果曲速泡的移动速度低于光速，它就会有效地抹去黑洞视界。

研究小组还描述了这样一种想法：这种现象可能在电场中引发虚拟粒子转化为真实粒子。如果是这样，它可能会导致在实验室中制造出微型曲速引擎。

稍微改变一下黑洞

有趣的是，该团队还提出，如果曲速泡移动缓慢，且比黑洞视界小得多，它可能会增加黑洞的熵。然而，正如他们在结论中所说，“在其他物理情况下，还存在潜在的问题：即当曲速引擎完全被黑洞吸收时，它可能会降低其质量，从而降低其熵。

同样，当一个更大的曲速泡穿过黑洞时，它会产生“屏蔽”效应，事实上消除视界，从而无法按照霍金的定义定义黑洞熵。如果曲速驱动在自然界中是可能的，那么这些问题表明我们仍然没有从热力学的角度理解它们。”

曲速引擎技术仍有待观察

因此，尽管这项研究可能在理论上很有价值，并可能导致实验室制造出微型黑洞，但仍存在许多问题。也许在未来，当我们理解了这两个物体背后的量子力学时，我们可能会发现曲速技术是万无一失的。

如果真是这样，那么当飞船穿越黑洞时，我们可能会面临一段奇怪的时光。例如，黑洞内部的信号可能由奇点合并产生的扭曲气泡传送。这将使我们能够发送事件视界内部的图像或记录——这是目前尚无人知晓的。

还有一种可能性是，这些可怕的黑洞可能会使曲速驱动变得不那么困难，因为它们不需要那么多奇异的“负能量”源材料。