2016年好萊塢出了一部科幻片《太空旅客》,女主是人稱大表姐的詹妮弗.勞倫斯,影片講的是地球上5000名星際移民乘坐阿瓦隆號星際飛船遠征太空,阿瓦隆是古代凱爾特人傳說中的聖地,是亞瑟王的故鄉,這艘叫阿瓦隆號的星際飛船把一個遙遠星球做為人類殖民地。但是這場旅程單程就需要120年的時間,這對所有人來講拿到的都是一張單程船票,乘客們的身體被封凍在冬眠倉裡處於休眠狀態,等到接近目標的時候阿瓦隆號的機器才會自動叫醒他們,從此人們在新的星球開始新生活。大表姐和男主角的愛恨情愁故事就發生在這艘飛船上,電影裡的阿瓦隆號的飛行速度比較接近我們人類真實的科技水平。
目前地球製造速度最快的航天器是美國宇航局的NASA太陽探測器,在2018年它從地球發射升空後進入太空,速度能夠達到每小時53.5萬公里,這在地球上是一個很驚人的速度,但是放到太空背景之下只相當於光速的0.05%,以這個速度想要完成在宇宙中殖民的任務是不可能的,在浩瀚的宇宙中要找到適宜人類的殖民地機率比大海撈針還低,人體很脆弱,像土星、火星這樣溫差很大爆冷爆熱,偶爾再來一個巨大風暴的星球,人是很難生存下去的,所以真要太空移民的話就得找那種金髮星球,金髮星球是已故科學家霍金起的名字,這種星球體積不大不小,溫度不冷不熱,一切條件剛剛好,太陽系之外能找到的最近的金髮星球就是半人馬座d星,他距離地球約4.35光年,以阿瓦隆號的飛行速度要飛到半人馬座的時間是8700年,這種速度相當於蝸牛要爬過太平洋,是絕對不可能做到的。
在一些科幻電影當中飛船使用的都是超光速引擎,比如可以完成星際旅行的科幻系列《星際迷航》當中,經常出現一個詞-曲速引擎,這種飛航模式是一種超光速的推進系統,用這種系統的飛船可以瞬間穿越銀河系,甚至穿越時空隧道。這種打破光速屏障的飛船有可能實現嗎?2019年美國海軍F-18戰機拍攝了一段錄影,錄影裡出現的不明飛行器奇怪的飛行動作,類似於一種叫做平衡環架的旋轉方式,這是任何人類飛行器都無法做到的,這種飛行方式不僅不符合空氣動力學,而且它的加速所產生的重力過載也是人體無法承受的,戰機在做急速的拉昇俯衝和拐彎動作的時候,由於慣性和重力會產生一種叫做過載的物理現象,就是人體會承受正的或者負的若干倍的重力,這會造成腦部缺血或者血液急速湧向大腦使人兩眼發黑,甚至昏迷。一般人也就能承受四五倍重力的過載,受過訓練的飛行員能夠承受九倍的過載還保持清醒,甚至短時間內超過10倍也能挺住。但是錄影中這個不明飛行物按照它的運動方式造成的過載,遠遠超出人體能承受的極限,於是很多人猜測這個飛行器的內部肯定是有反重力設定,所以不管它怎麼加速,裡面的駕駛員都感受不到重力的過載。這段錄影有個奇特之處就是這個突然加速的飛行器在空氣和海水裡的運動看起來沒有遭遇到任何摩擦力,這是一種什麼樣的高科技呢?如果你仔細看就會發現,它被包裹在一個球形的光圈裡,物理學家加賀道雄看到這個光球之後,脫口而出的第一句話就是曲速引擎,曲速引擎是NASA研究過的一個專案,依靠曲速引擎完成星際旅行這個假設,可以擺脫愛因斯坦廣義相對論提出的時空定律。有一本科幻小說叫做宇宙過河卒,作者叫安德森,書裡講了一個星際探險家坐著衝壓式飛船在太空旅行,衝壓式飛船就是類似噴氣機的一種動力裝置,但是旅行中飛船遇到故障卻沒有辦法控制飛船的速度,所以飛船越飛越快,這時探險隊發現了一個奇怪現象,飛船內部看起來一切正常,但是外部的宇宙卻在快速老化,就像快速播放一部種子長成大樹,然後又枯死的過程一樣。最後當飛船的速度達到光速以後,隊員們眼睜睜地看著窗外的時間瞬間過去了數百萬年,這就是愛因斯坦相對論所描述的時空特性,速度越快時間越慢,但當速度趨近於光速時,時間也就接近靜止,所以如果乘坐的星際飛船用超光速的方式去訪問銀河系中時,即使只去了幾天,等回來的時候,外面的世界也已經過去幾百萬年了。
1972年墨西哥有一位物理學家阿爾奎比耶爾,人們稱它為阿爾奎,他提出了曲速引擎思路,即空間彎曲,時空一彎曲距離就縮短,這樣就可以完美避開時間相對論裡的所有雷,阿爾奎把曲速引擎概念引入了飛行器的設計,曲速引擎並不把飛船加速,而是把空間彎曲或摺疊,那如何讓空間摺疊呢?阿爾奎的設想是讓星際飛船被一個泡泡包圍,這不是普通的泡泡,而是一種由物質和能量組成的空心泡泡,泡內和泡外的時空是隔開的,這個泡泡有強大的能量,飛船所到之處會讓時空發生彎曲,就像卷地毯一樣不停的摺疊,最後把星球拉到你的眼前。在2019年美國海軍釋出的不明飛行物影像裡,這個飛行物確實是在一個光圈當中,這就和四十幾年前阿爾奎提出的泡泡構想不謀而合,這個曲速引擎的概念想要實現就在於外面包裹的這種泡泡需要極大的能量以扭曲時空,有科學家計算出來,想讓時空發生扭曲需要的能量,至少得能對應木星這麼大質量的物體,而且這個物質不是正能量而是負能量,那麼這個負能量不知存在於地球的哪個地方,到目前為止只存在於科幻的《星際迷航》當中,但那畢竟是奇幻故事,現實中人類真正要完成星際旅行還要等待很長時間,這個人類還沒有變現的想象,也許在外星人那裡可能早就運用的得心應手了,我們的科技正在不斷髮展,準備帶著我們去踏足其它星際的飛船船票或許已經在送達的路上了……