空間折疊有可能實現(xiàn)嗎（空間折疊有可能實現(xiàn)嗎知乎）

折疊空間是愛因斯坦在廣義相對論中的一個推論。觀點是:當(dāng)一個有質(zhì)量的物體放在空間中時，就會導(dǎo)致空間的彎曲，彎曲程度越大時間過得越慢。當(dāng)一個物體的質(zhì)量為無窮大時，空間和時間就會彎曲到180°，此時就會出現(xiàn)一個連接兩個不同時空地區(qū)的隧道，叫蟲洞?？梢酝ㄟ^蟲洞實現(xiàn)時空旅行，當(dāng)然現(xiàn)在無法做到。制作蟲洞需要巨大的能量，而且蟲洞也會處于極其不穩(wěn)定的狀態(tài)。由質(zhì)能公式:E=mc^2。你就知道需要多大能量了。

二、4維的空間可以時空折疊么 超光速的效果

對與蟲洞和時空折疊的一個經(jīng)常使用的比喻是：假如你想在位于一張紙兩端的兩點間找一個最短的距離，不是沿紙面走直線，而是把紙對折，讓兩點靠在一起。然后打個洞，這樣從一點就可以過到另外一點去，這個洞就相當(dāng)于蟲洞。盡管不清楚蟲洞是否存在，但愛因斯坦場方程的解指出這樣的現(xiàn)象。

對于2維空間（一張紙）來說，時空折疊就是把本來比較平直的區(qū)域變得彎曲，從而拉近兩點之間的距離。 對4維空間也是同理，只不過無法直觀的想象。

超光速只是一個概念，并不是指速度真的超過光速。假設(shè)兩點AB間距離30萬公里，一艘以光速運行的飛船過去需要1秒整，假設(shè)經(jīng)過了時空折疊，飛船以光速過去只需要半秒。 這時從A到B，飛船其實也是以光速過去的，飛船的實際速度并沒有超過光速，因為時空折疊之后飛船并不需要走30萬公里，而是超近道了。

但是如果用30萬公里除以1/2秒，得到速度60萬公里每秒，從直觀的效果上是超光速的。

然而現(xiàn)實是，沒有證據(jù)顯示那些更高的維度的存在，我們甚至還沒有一點點想法去從實驗上發(fā)現(xiàn)它們。而且如果他們存在，那么我們又如何接觸到這樣的維度，即使我們能做到，又如何在它們內(nèi)部操作，包括如何在其中導(dǎo)航，問題很多。 在未來相當(dāng)一段時間內(nèi)，4維空間、時空折疊這些概念只能停留在科學(xué)家的設(shè)想和科幻小說中，還走不到現(xiàn)實中來。

三、地球上真的有折疊空間嗎

那只是理論上的東西，實際上空間能否按照人的意志彎曲還很難說，或者說可能性不大。

四、曲速引擎是什么？有了它就可突破光速的極限，人類將開啟星際旅行

盡管人類本體目前到達(dá)過唯一地球之外的星體是月球，可這絲毫不妨礙我們對宇宙的向往。我們幻想著太陽系之外有著另一個類似的星系，里面也有像地球一樣孕育生命的星球，甚至上面生活著我們一直想要知道的外星人。我們幻想著人類有一天能實現(xiàn)星際穿越，到達(dá)宇宙中想要去的任何地方。

這個幻想不少電影已經(jīng)替我們實現(xiàn)了，這些年關(guān)于太空的電影無一不大爆， 《星際穿越》、《星際迷航》、《星際救援》 等等。然而，電影是電影，現(xiàn)實是現(xiàn)實，真正的情況是，人類目前航行的最遠(yuǎn)的旅行者號，還沒有離開太陽系。

當(dāng)然這不妨礙我們繼續(xù)向往星級 旅游 ，電影里頻繁提到“曲速引擎”，也許就是我們實現(xiàn)夢想的最有利工具， 有了它，我們就可以實現(xiàn)愿望，突破光速的極限，人類將開啟星際旅行 。

人類想要實現(xiàn)星際間的穿梭，必須要克服三個最基本的困難。首先是 燃料 ，我們目前的航天器使用的是航天煤油、氫能、太陽能和核能的混合。在地球上發(fā)射時利用航天煤油與液態(tài)氫燃燒產(chǎn)生巨大的推動力達(dá)到第一宇宙速度，將航天器材送入太空。

圍繞地球的衛(wèi)星在進(jìn)入自己的軌道后利用萬有引力維持轉(zhuǎn)動，同時依靠太陽能維持上面的電器設(shè)備運行。如果需要離開地球前往太陽系別的星體，就要達(dá)到第二宇宙速度逃離地球的引力范圍。

這個過程中僅依靠太陽能是不夠的，航天器會開啟自己的核能系統(tǒng)。理論上，核聚變和裂變是可以無窮無盡循環(huán)的，但實際上會有能量的損耗。旅行者號在后期為了節(jié)省能源只能選擇關(guān)閉自己的幾個系統(tǒng)，由此與地球失聯(lián)，可見我們沒有那個技術(shù)做到星際供能。

其次就是 推動力 ，我們在地球上可以使用燃料推進(jìn)，但是進(jìn)入真空的宇宙，燃料無法燃燒，如何提供巨大推動力呢？這一點可以利用其它星體的引力實現(xiàn)。

2011年美國發(fā)射的飛船 朱諾號 利用木星的引力，將速度達(dá)到了73.6公里/秒，成為人類有史以來飛行速度最快的航天器材。而太空中比木星大的星體數(shù)不勝數(shù)，我們可以在飛躍它們的過程中借助它們的引力。

最后就是 速度 的問題，朱諾號可以每秒飛行70多公里，可這速度放到太空中根本不值得一提。距離我們最近的恒星星系是半人馬座，距離我們4.3光年，即使我們達(dá)到光速也要花費四年多，往返下來就要10年左右。

所以對于星際航行來說，達(dá)到光速只是基本，超越光速才能實現(xiàn)自由穿越。對于人類來說，我們離光速還有很遠(yuǎn)，更不要說超越光速了。

這三個問題中，人類僅僅勉強解決了推動力問題，其余兩個問題根本沒有解決辦法。

雖然人類沒有辦法超越光速，但以現(xiàn)有的理論可以推測超越后的世界。 光在真空中的速度是3 108m/s，即每秒8億米。

根據(jù)愛因斯旦的狹義相對論，光在真空中的速度并不會因為運動系的不同而改變，因此它具有穩(wěn)定性，成為千變?nèi)f化的宇宙中唯一恒定的物質(zhì)。天文學(xué)家將其作為丈量距離的工具，光年成為了宇宙中的距離單位。當(dāng)然光并不是宇宙最快的速度，比起宇宙膨脹的速度，它還是遜色了。

可這絲毫不影響它作為人類追求速度的參照，成為人類心目中的速度天花板。如果人的速度超過光速會怎樣？

物理學(xué)家們就這個問題提出過無數(shù)假設(shè)，最后達(dá)成了一個共識，那就是人類會回到過去穿越時空。穿越者可以回到過去的任意時候，見到 歷史 書上的人物，秦皇漢武唐宗宋祖。生物學(xué)家提醒，穿越雖好但是傷身，我們的身體組織未必能承受光速， 如果不是真空環(huán)境，超光速運行會與空氣中的各種粒子發(fā)生摩擦，人類很有可能會在所謂的時空隧道里被撕碎。

所以人們幻想，如果固定坐在宇宙飛船里并且穿著宇航服以超光速飛行，身體就不用害怕高速粒子的摩擦，從而到達(dá)宇宙的各個角落。

目前知道宇宙的年齡大約140億年，并且還在不斷膨脹，直徑到達(dá)了960億光年，恐怕就算達(dá)到了光速也無看到宇宙盡頭。但是天文學(xué)家表示，去往宇宙的邊界，也許可以實現(xiàn)。

蟲洞是連接兩個不同時空的隧道，又稱 愛因斯坦－羅森橋 ，最初由奧地利物理學(xué)家 路德維?！じトR姆 提出概念，后被愛因斯坦與羅森假設(shè)出來。目前為止，人類并沒有發(fā)現(xiàn)實際上的蟲洞，關(guān)于它的一切均停留在假設(shè)階段。

蟲洞連接兩個遙遠(yuǎn)的時空，比如你在1點一刻進(jìn)入蟲洞，便會在1點一刻離開蟲洞到達(dá)另一端。為何會出現(xiàn)這種情況？原來蟲洞相當(dāng)于一個巨大的旋渦，這個旋渦是由星體旋轉(zhuǎn)和引力共同組成。

這就好比大海上有個旋渦，人掉進(jìn)去后便可以迅速被卷到馬里亞納海溝，如果是人自動下沉，那得需要很久才能到達(dá)溝底。

物質(zhì)進(jìn)入蟲洞后，在這些星體的影響下，速度達(dá)到了光速級別，而 蟲洞內(nèi)部高速的旋轉(zhuǎn)會使它隧道內(nèi)的空間扭曲。 天文學(xué)家們甚至假設(shè)它與黑洞是同時存在的，會吞噬進(jìn)入其中的物質(zhì)，因此蟲洞不適合作為星際航行的工具。

不過虛擬的蟲洞給天文學(xué)家一個啟示，我們?yōu)楹尾荒苣M一個類似于蟲洞的存在？從而讓隧道里的引力不要如此巨大，但同樣能夠串聯(lián)起兩個空間。理論上真的可以，那就是需要把物質(zhì)的速度加快到光速甚至超過它，似乎又回到假設(shè)最初的起點，只是這次我們需要一個設(shè)備。

曲速引擎是一種速度推進(jìn)裝置，常出現(xiàn)于科幻作品里，用于將飛行器的速度提高，從而超過光速。它也是一個很年輕的概念，1994年才由墨西哥天文學(xué)家 米蓋爾・阿爾庫比雷 提出。

曲速引擎并不是直接加速物體本身，而是將它四周的空間扭曲，扭曲的空間會產(chǎn)生巨大的磁場， 這個磁場可以讓處在其中的物體速度突破光速的極限 。宇宙中的空間并非我們想象中是平面的，相反它可能具備多個維度，扭曲的時空會形成一個類似于蟲洞的隧道，物體在里面高速運動。

如果飛船擁有這樣的引擎裝置，相當(dāng)于在飛行時自己制造類似的“蟲洞”，讓時空與時空之間的形成漩渦橋梁實現(xiàn)星際穿越。

但是曲速引擎不是那么好建造的，就算真的有，人類也無法隨心所欲，因為宇宙實在太大了。

曲速引擎能夠讓空間扭曲，那么這個過程需要巨大的能量 ，人類應(yīng)該如何使用能源為引擎供能，這是一個需要克服的問題。天文學(xué)家假設(shè)，可以利用黑洞與蟲洞的引力驅(qū)動引擎，但人類必須冒一定的風(fēng)險，靠近黑洞的物體都會被它吞噬，哪怕是光也無法逃逸。如果將飛船開往黑洞，可能還沒來得及利用它的引力，便被引力吸引進(jìn)去，因此在借助黑洞和蟲洞的力量時，需要保持好距離。

人類正在模擬人造太陽，利用核聚變研究達(dá)到永恒產(chǎn)熱的目的，那么以此類推，可以用核聚變反應(yīng)在太空中產(chǎn)生巨大的能量模擬一個星體甚至模擬黑洞與蟲洞。

核聚變與我們常見的能量不同 ，理論上它是無限循環(huán)的，只不過現(xiàn)在因為使用效率的問題，達(dá)不到百分之百的利用。未來人造太陽成功后，就可以投入實行人造曲速引擎的供能。

可是這里面存在一個困難，假設(shè)我們用曲速引擎將空間扭曲達(dá)到光速的100倍，我們的宇宙在不斷膨脹，哪怕以現(xiàn)在的960億光年直徑來計算，星際航行也需要千萬年，人類沒有那么長的壽命執(zhí)行這個任務(wù)。不過用于普通的星際 旅游 還是有可能的。

使用曲速引擎以100倍光速飛行，去 火星 要75秒，到達(dá)太陽系的邊界 奧爾特星 云只需72天。如果實現(xiàn)宇宙移民計劃前往最近的恒星系 半人馬座 ，則需要83天的時間。離我們最近的疑似存在生命所需所有條件的 格利澤667cc ，離地球23.5光年，我們以這個速度只需要兩年左右就可以到達(dá)。

人類由此能夠開啟星際 旅游 乃至星際移民，如同大航海時代人們發(fā)現(xiàn)新大陸一樣。只是，等待當(dāng)時殖民者的是土著民，等待人類宇宙殖民者的，可能是遠(yuǎn)超過我們文明的外星人，屆時誰殖民誰還說不一定。

如果引擎能夠讓空間扭曲到折疊的狀態(tài)，那么無論多少光年的距離都無法阻礙人類的步伐。

空間折疊是真實存在并且有望實現(xiàn)的，它使空間扭曲到極致發(fā)生了折疊 ，就好比兩點之間線段最短，但是將這條線段折疊幾次，兩點的距離進(jìn)一步變小?？臻g折疊的前提是需要巨大的引力使它扭曲，此前天文學(xué)家們一直認(rèn)為只有黑洞、蟲洞等物質(zhì)能夠使空間發(fā)生折疊，現(xiàn)在有了曲速引擎也可以實現(xiàn)。

有了空間折疊，我們就可以做到瞬間移動 ，這就好比1點一刻在宇宙中的A點，因為空間折疊B點與A點重合，那么物體也可以在1點一刻到達(dá)B點。人類可以不再顧慮是否需要達(dá)到光速百倍甚至千倍才能穿越完整個宇宙，只需要掌握引擎扭曲空間的度，人為制造空間折疊。這比將速度提高到光速的100倍還要高效。

空間折疊技術(shù)也是目前人類猜測外星人文明的最高維度 ，如果人類能實現(xiàn)，我們則不必畏懼在星際航行時碰見外星人。

曲速引擎雖然還是科幻影視劇里面存在的技術(shù)，可 歷史 告訴我們，人類的所有的進(jìn)步都來自最初的幻想。比如我們想要飛，于是在后面發(fā)明出了飛機；我們想要去往宇宙看星空，于是在上個世紀(jì)50年代末加加林第一次替全體人類眺望星空；我們想去月球上尋找是否有人類，于是阿姆斯特朗將人類的足跡印在了月球的土壤上。我們也許現(xiàn)在沒有達(dá)到這個技術(shù)，不代表以后的人類無法實現(xiàn)。

但同時，宇宙是龐大的，我們有太多的未知在里面， 飛速的發(fā)展會讓我們無限接近宇宙 ，可宇宙真的如我們想象的那么安全嗎？面對宇宙，人類還是太過渺小。

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