星际穿越"或能实现? 这些科学设想助梦太空航行（来自网络）

oz指南针团队

采用曲率引擎的新一代超光速飞船概念图

去往邻市，你得给车加满汽油。

去往月球，刚刚完成首飞的长征七号，使用液氧和煤油推进。

去往浩瀚深空，又该给你的飞船加点什么“料”呢？

跨越光年，能耗巨大又无中途补给，让飞船一上路就背上全程“粮草”是行不通的。

为此，科幻书里各出奇招——有就地取材的、有玩穿越的、还有掀起时空巨浪搭便车的。

究竟哪个最靠谱？让我们细读其中的原理，归总出破解之道，再做判断。

巴萨德引擎 就地取材，无限燃料在手边

距离弹性指数：★☆☆☆☆（旅行距离即现实距离）

速度指数：★★★☆☆（不超过光速）

节能指数：★★★★★（氢原子随处可采）

风险指数：★★★☆☆（常规机器故障）

一片不发光的星云，横亘在“克里斯汀号”的必经之路上！

像泰坦尼克号撞向冰山一样，这艘经过3年加速的太空母舰，躲避不及地撞上去。不同的是，飞船不会因为撞击搁浅或撕裂。接近光速让舰体如银针扎透钢板般穿透星云。

钢铁与陨石的撞击与迸裂，给这艘自动收集燃料、自给自足的飞船，一个无法解决的重大故障——减速器损坏，永远继续加速，以无限接近光速的速度“横冲直撞”。

在美国作家波尔·安德森的《宇宙过河卒》一书中，这位七获雨果奖、三获星云奖的作家实景展现了物理学家罗伯特·巴萨德提出的核聚变冲压发动机的工作。

巴萨德引擎的能源来自整个太空，书中这样描述——“恒星间的太空，每立方厘米平均有一个原子。但如果飞船以光速飞行，每秒每平方厘米会遇到300亿个氢原子。”

为了收集氢，安德森为“克里斯汀号”装配了“磁—氢联合力场”，能量脉冲向前延伸百万公里，像个大喇叭吸尘器捕获氢原子、过滤星际灰尘和其他元素，还为飞船防护。

正常情况下，飞船没“油”了会自然抛锚。而当下的危机是，路上全是“粮草”，巴萨德引擎成为一头不断吃草、能量无限的红眼奔马。

“飞到氢原子最稀少的区域！”摆脱能源的招数被锁定在太空的荒漠——星系氏族间的纯黑地带，那里的氢原子聊胜于无。

飞向距离地球3亿光年的地方，在那里“克里斯汀号”遵循着广义相对论，以无限接近光速的速度、无限延长的主观时间飞行，它几小时（飞船上的时间）就能环绕一个星系、两个月把两三亿光年抛在身后。直到……

“奇点萌芽”出现。是的，在无限接近光速的飞行中，“宇宙过河卒”们的时间遵循广义相对论被无限拉长，他们度过了宇宙的轮回，直到大爆炸诞生新宇宙。

巴萨德引擎的假想，与可以实现的技术最为接近，其应用的氢原子收集、核聚变反应、广义相对论等理论都相对完善。

超空间跃迁 玩穿越，不同维度任穿行

距离弹性指数：★★★★★（旅行距离小于现实距离）

速度指数：★☆☆☆☆（对速度无要求）

节能指数：不详

风险指数：★★★★☆（跃迁要求极强精准度）

“超空间跃迁是往来恒星间唯一可行的方法，”在科幻三巨头之一艾萨克·阿西莫夫的《银河帝国》中，整个银河系有近二千五百万颗住人行星，星际旅行如同出国旅行般平常——“跃迁带来一阵轻微震动，体内被轻踢一下，旋即消失，如此而已。”

超空间跃迁之所以实现，史蒂芬·霍金在《时间简史》中用“弦理论”加以推证。形象地说，就是在二维空间中，两点最短距离是平面上的直线，但三维中，就能通过折叠平面拉近两点。而人们相信，宇宙空间可能有十一维，具体的叠加假说目前还在研究。

如果“超空间发动机”能创造一个强大的磁场或重力场，飞船将进入“多维空间”，人类将实现超空间跃迁。这个技术是迄今为止科幻作品中最被认可的一种——

科幻经典《海伯利安》中这样描述，“巨树之舰通过量子跃迁穿越遂孔，要量子化，乘客必须呆在冰冻床中确保安全。”

太空战略游戏《家园》中，“超空间核心”可以让母舰无限制地空间跳跃。游戏中对于“超空间跳跃”的危机描述也具象而真实——受外力破坏，在跳跃中的母舰被从超空间通道中挤出，可能迷失在多维空间的空隙中，那里可能是黑洞、可能是“百慕大三角”之类的磁力“坟场”。

超空间跃迁的关键是开启多维空间通道，从何处着手、往哪个方向使劲儿，目前还没有一致的观点，磁力、电力、核能都被视为可能动力。

曲率驱动 掀动时空，另一种“乘风破浪”

距离弹性指数：★☆☆☆☆（旅行距离即现实距离）

速度指数：★★★★★（超光速运行）

节能指数：★☆☆☆☆（要求巨大能量改变空间曲率）

风险指数：★★★★★（时空扭曲难以修复）

如果说超空间跃迁是突破距离“梗”，那么曲率驱动就是突破速度“梗”。

曲率驱动打破“光速”的极限限定，又不违背“没有物体可以局域地快过光速”的广义相对论。

在刘慈欣的《三体》中，侵略地球的三体星第二舰队利用“曲率驱动飞船”后发先至。“对三体第二舰队的观测表明，曲率驱动的宇宙飞行器加速到光速几乎不需要时间。”

曲率引擎由理论物理学家米给尔·阿库别瑞1994年提出，使飞船前方的空间收缩、后方空间扩张，飞船就在太空里“乘”着空间掀起的“波浪”中推进。

空间推着飞船跑，那感觉就像“坐地日行八万里”，飞船的速度是空间速度和飞船自身速度的叠加。在NASA项目前主管马克·米利斯看来，这种空间扩张有先例可循——大爆炸后，宇宙空间以远高于光速的速度膨胀。

据测算，如果技术允许，掀动时空需要1045焦耳能量，这远远超出当前能掌控的能量级别。

刘慈欣在《三体》中也预估了曲率驱动的风险，“引起的某种空间畸变，可能长时间保留，甚至永久存在。”畸变带来的能量风险更动人心魄，悉尼大学的几位教授2012年在对曲率驱动发动机进行计算机模拟时发现，超光速飞行时，运行中的反向能量会一路积累，在减速时瞬间释放，足以毁灭任何物体。

宇宙起始的大爆炸是曲率驱动可实现的最强有力证据，但人类是否有能力拥有并操控“神级别”的能量呢？这是个问题。

来源：科技日报