为了研究这一问题 , 科学家们做了实验分析 。
板-板和板-球案例的验证运行图
通过模型演示 , 空腔中的柱子存在确实会扰乱场 , 但它实际上有助于将柱中看到的有效负真空能量密度略微增加3~5倍 。
分析结果进一步表明 , 在没有柱子的情况下 , 柱子不会以一种阻止它看到的空腔中的场强方式对自身进行不利的自我屏蔽 。
相反 , 这会带来略微升高的状态 。
在进一步的模型构建中 , 怀特的团队引入了阿尔库维雷度量 , 并且已经确定和讨论了关键元素 。
科学家们对曲率泡概念的奇异物质要求和定制卡西米尔腔的数值分析结果进行了比较 。
圆圈代表 位于腔中平面的球体
结果显示 , 基于模型平面中带有圆柱的平行板腔的自定义卡西米尔腔的结果 , 科学家假设了一个玩具模型 。
该模型由一个直径为1微米的球体组成 , 球体悬挂在一个直径为4微米的圆柱体中 。
如果可以制造具有这些类型的纳米结构芯片(一种悬浮在纳米管中的纳米球) , 那么就可以设计一个实验并进行测试 。
通过测量电流通过球体中心的微小导体 , 并与电流通过没有外管的镜像系统运行的时间进行比对 。
如果能够观察到传输时间的差异 , 那么便可以证实曲率泡在纳米级空间产生 。
与 阿尔库维雷度量相关的运动
无论这个气泡看起来有多小 , 这将会人类的一个伟大进步 。
(需要说明的是 , 整个实验设计和发现都是理论阶段 , 限于技术条件 , 目前人类还无法制造这种微小又精密的装置)
而且更重要的是 , 实验只要成功 , 便不再是理论上的模拟 , 而是人类真正可以在物理层面实现空间翘曲 , 将飞船带往另一个星系 。
未来的可能为什么实验进展到这里会如此困难 , 除了怀特团队的理论外 , 我们前面也提到了卡西米尔效应 。
这是目前验证曲率引擎可行性的关键 , 也是阿尔库维雷关于曲率引擎讨论的重点 。
要理解卡西米尔效应 , 首先必须了解关于空间真空的知识 。 现代物理学中的真空定义不是完全空无一物 , 假设真空充满了永远无法消除的波 , 例如电磁波 。
能量在空间中运动永远不会停止 , 所有波的运动会有自己的波长 , 它们的存在意味着空间中包含一定的能量 。
卡西米尔教授
这一概念由荷兰物理学家卡西米尔的名字命名 , 相关概念最早出现在1948年关于电磁系统的研究中 。
我们可以将其理解为宏观材料界面的存在 , 例如导电金属和电介质 。
这会改变二次量子化电磁场能量的真空期望值 , 由于该能量值取决于材料的形状和位置 , 因此卡西米尔效应为这些物体之间的一种力 。
举一个例子 , 在真空中面对面放置两面镜子 , 一些波会夹在它们中间并来回反弹 , 但另一些却不会 。
不过随着两面镜子彼此靠近时 , 较长的波将不再适合两面镜子内的空间 。
结果便会导致板之间真空中的总能量将会比真空中其他地方的能量少一些 。
卡西米尔效应的展示
所以镜子在此时会相互吸引 , 就像两个被拉伸固定在一起的弹簧 , 随着弹性势能的能量减少 , 弹簧会彼此靠得更近 。
但问题在于 , 现实生活中不会像卡西米尔想的那样是完全光滑的平面镜 。
现实中的镜子也不会完美地反射所有频率的波 , 另外在极高的频率下 , 镜子反射效果会失效 , 由此变得透明 。
很难有这样理想的镜面
这也是为什么怀特团队的实验设计会如此艰难 , 但是一旦成功就是新的突破 。
并且值得一提的是 , 曲率引擎所需的负能量极大 , 至少需要一颗行星质量那么大 , 并且可以进行压缩的能量 , 这样才能利用引力效应 , 避免对负能量的需求 。
所以就目前来讲 , 曲率引擎仍然只能存在于电影中 , 但这并不意味着不存在可能性 。
科学家的努力在今天也不全然只是空洞的理论 , 人类科技在今天其实是一种全面发展的状态 , 各个学科都相互交织在一起 。
【超光速旅行要来了?首个曲率泡被发现,曲率引擎研究迎来转机】新的发现总会给人带来希望 , 而这种希望正是我们前行的动力 。
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