企业号航母二战（企业号航母cv6）

投稿用户 • 2022年8月21日 am12:08 • 生活随笔 • 阅读 641

科学家们离建造星际迷航的企业号航空母舰有多近？

企业号航空母舰，科幻小说中最著名的航天器之一

USS Enterprise NCC-1701 在 1960 年代由创造者 Gene Roddenberry 发射到太空，是第一艘在全球电视屏幕上达到曲速的星际迷航飞船。这艘穿越时间、超快且近乎隐形的“宪法级”星舰是 2245 年发射时最先进的航天器。

内置空间，企业号航空母舰是虚构工程的壮举。据估计，这艘宇宙飞船的重量将超过 400 万吨，可容纳 430 名机组人员。相比之下，进入太空的最重人造物体是国际空间站 (ISS)，它的质量约为419吨。然而，据报道，中国正在研究建造长达 0.6 英里（0.96 公里）的巨型航天器的可能性，国际空间站只有 360 英尺（110 米）长。

工程师们还有 233 年的时间，直到人类达到罗登伯里的太空探索愿景，并且几项科学突破表明我们可能正在走向一艘让人想起企业号航空母舰的宇宙飞船。

作为一艘宪法级星际舰队联邦星舰，进取号的主要作用是冒险进行星际探索和外交任务。为了帮助他们进行探索之旅，Enterprise 配备了一系列先进的扫描仪和传感器。在登陆异域之前，企业号上的船员首先缝了几针，并扫描了下面的星球，寻找生命迹象。在发现新生活时，这是一个非常方便的小工具，但似乎不切实际。然而，科学家们离使这项技术成为现实又近了一步。

研究人员发现，所有生命形式的生物化学都与光相互作用，而无机或人造材料则不会。例如，当光线照射到构成氨基酸（蛋白质的组成部分）的碳分子长链时，它会变成循环极化。这意味着它以顺时针或逆时针螺旋形式传播。理论上，科学家们可以观察和识别这种光相互作用，以期从航天器的天文台（例如新型企业号）或未来的太空望远镜（例如大型紫外光学红外测量仪（LUVOIR））中发现新的生命形式。

以超过光速的速度行进

企业号最具标志性的能力之一是它能够使用虚构的曲速驱动器在瞬间从银河系的一端飞到另一端。目前，人类还远未达到复制企业号曲速引擎的程度。然而，自 1990 年代初以来，建造一号楼的理论就已经存在。

为了达到超过光速（物理学的自然速度极限）的速度，理论物理学家米格尔·阿尔库别尔提出我们必须弯曲时空结构。时空可以想象成一块橡胶，所有物质都位于其上，相对于它们的质量在橡胶中产生凹陷。

Alcubierre 提出，如果时空可以在一艘宇宙飞船的前面折叠，然后在它后面展开，那么这艘飞船就可以比光速快得多，达到“曲速”。理论上，这种时空弯曲将继续以波浪的形式移动，并充当传送带，将宇宙飞船沿其运送。

为了实现这种时空操纵，Alcubierre 提出了大量的负质量，这种现象在实验室中很少出现，被视为太空中的真空能量。促进 Alcubierre 曲速驱动所需的负质量量必须等同于分布在航天器周围环中的大质量恒星的质量。这个假设的负质量环会产生一个“扭曲气泡”，它会扭曲时空并在其中运输任何航天器。

尽管 Alcubierre 的理论需要负质量，但德国哥廷根大学最近的研究为研究人员探索曲速潜力提供了一个新的物理学领域。2021 年，物理学家埃里克·伦茨 (Erik Lentz) 假设正质量和能量也可以提供构建曲速泡的必要条件。与阿尔库比尔理论中详述的负质量固体环不同，伦茨提出分层环和极稠密流体的风险，类似于中子星内部的成分，会产生相同的结果。

凭借弯曲时空的能力，经线气泡内的人可以在不违反任何物理定律的情况下以超过光速的速度穿越太空。例如，就像在飞机腹部自由行走的能力一样，经线气泡理论上也可以让宇宙飞船及其船员四处移动，而不会感受到经线速度的影响。

关于建造一艘真实的曲速飞船，还有几个问题仍未得到解答，例如如何控制它的方向和距离，以及如何退出曲速气泡？

然而，在《星际迷航》中，为了给曲速引擎提供燃料并创造足够的能量来弯曲时空，企业号航空母舰使用氘（现实世界中氢的同位素）形式的物质和反物质之间的湮灭反应，反物质由一种叫做二锂的虚构晶体调节。这种反应释放的“电等离子”能量产生了必要的扭曲气泡来操纵时空和移动。

使用湮灭反应获取能量的最大障碍是产生足够的反物质来驱动曲速引擎。

星际迷航最著名的发明之一是传送器

顾名思义，反物质是物质的镜像和相反版本，例如，电子带有负电荷，因此其反物质伙伴具有相同的质量但带有相反的正电荷，称为正电子。为了创造反物质，粒子加速器，例如大型强子对撞机，它们相互发射粒子以释放反物质。

然而，反物质作为燃料源存在几个物理问题。首先，它的产量很低。例如，费米国家加速器实验室（费米实验室）在一小时内只能产生足够的反物质来驱动 1/1000 瓦特，因此需要 100,000 个费米实验室来驱动一个灯泡。由于反物质与物质接触时会湮灭，因此存储它几乎是不可能的，因为一切都是由物质组成的。

尽管存在这些量子问题，但对反物质航天器的研究仍在发展中。反物质推进的最新进展之一是美国宇航局提出的太空探测器提案，该探测器将使用歼灭加速器一路前往我们的恒星邻域 Proxima Centauri。但在科学家们能够成功地大规模生产和储存反物质之前，为类似于企业号的航天器提供动力仍然停留在想象的领域。

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企业号航母二战（企业号航母cv6）

以超过光速的速度行进

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