1.媒体来源:
Phys.org
2.记者署名:
Carolyn Collins Petersen
3.完整新闻标题:
What if you flew your warp drive spaceship into a black hole?
4.完整新闻内文:
曲速引擎有着悠久的不存在历史，尽管它们在科幻小说中无处不在。作家约翰·坎贝尔首
次在一部名为《空间之岛》的科幻小说中引入了这个概念。
如今，特别是由于《星际迷航》的影响，这个术语变得非常熟悉。它几乎成为超光速旅行
通过超空间的通用参考。曲速引擎是否会存在，这仍然是一个物理学家们正在努力解决的
问题，但目前，它仍是理论上的。
最近，两位研究人员研究了一艘拥有曲速引擎的飞船试图进入黑洞会发生什么。结果是一
个有趣的思想实验。虽然这可能不会导致星舰大小的曲速引擎的诞生，但可能会让科学家
们某天创造出较小版本。这篇论文发表在《物理学通讯B》期刊上。
雷莫·加拉提尼和基里尔·扎特里马耶洛夫推测，这样的引擎可以在所谓的史瓦西黑洞内
存活。前提是飞船在进入事件视界时的速度低于光速。
理论上，黑洞的引力场会减少维持引擎运转所需的负能量。如果成功，飞船可以通过并以
某种方式利用它到达其他地方而不被压碎。此外，这一思想背后的数学理论指出了在实验
室中可能创造迷你曲速引擎的方向。
什么是曲速引擎？
科学家能否在实验室中建造微型或迷你曲速引擎？这是一个很好的问题。为了理解研究团
队的工作，我们来看看这项研究中的主要角色：曲速引擎和黑洞。
这个概念灵感来自于没有任何物体可以比光速更快的事实。鉴于太空中的距离，前往最近
的恒星需要多年（即便我们可以以光速前进）。跨越一个星系或前往更远的星系则需要多
年甚至多个生命。因此，如果你想成为一个星际旅行的物种，你必须以超光速（FTL）旅
行。
那你该怎么做呢？这就是曲速引擎的作用。理论上，它们允许你将飞船置于一个可以以超
光速穿越空间的泡泡中。这就是《星际迷航》（以及其他科幻故事）中的星舰能够如此快
速穿越巨大距离的方式。《星际迷航》的飞船使用一个“曲速核心”中的能量源来驱动曲
速场生成器。它们在子空间中创建曲速泡泡。飞船利用这一点去到船员需要去的地方。
物理学家喜欢曲速引擎吗？
这样的曲速引擎是一个充满吸引力的想法，但也有许多警告。例如，生成曲速场需要大量
的能量。有些物理学家认为，这需要比我们现在能够产生的更多的能量。创造这样的能量
需要大量的奇异物质——类似于“无法取得”的材料。因此，这就是一个问题所在。
其他人则认为创造这样的引擎违背了我们当前对时空物理的理解。然而，这并没有阻止任
何人猜测如何实现它。例如，墨西哥物理学家米格尔·阿库比埃在1994年提出了这样一个
引擎的想法。他认为它可以创造一个能够使空间围绕物体移动的泡泡。
他一直在研究一艘可以比光速更快到达某地的飞船。然而，他和其他人仍然指出了创造和
维持曲速引擎的各种问题。其中包括这样一个想法，即这样的引擎实际上将自己与宇宙的
其余部分隔离开来。这意味着飞船无法控制让它前进的引擎。因此，仍然有一些问题需要
解决。
关于黑洞
我们对黑洞最熟悉的是它们的恒星质量和超大质量黑洞的形式。这些黑洞还带有吸积盘，
将物质传送到黑洞中。例如，我们自己的银河系中心的超大质量黑洞——人马座A*——周
期性地吞噬物质，然后发出辐射。其他更活跃的星系则在中心超大质量黑洞连续进食时发
出物质喷流。
黑洞是质量的集中，其引力强大到连光也无法逃脱。在关于黑洞和曲速引擎的研究中，作
者使用了史瓦西黑洞。这些所谓的简单“静态”黑洞弯曲了时空，没有电荷且不旋转。基
本上，它们是对空间中缓慢旋转物体特征进行数学探索的良好近似。
当一艘配备曲速引擎的飞船穿越黑洞时
史瓦西黑洞是这次理论探索中穿越事件视界的曲速引擎的“完美”黑洞。为了计算这种情
景，加拉提尼和扎特里马耶洛夫决定数学上结合描述黑洞的方程和描述曲速引擎的方程。
他们发现，在其他情况下，可以将曲速引擎“嵌入”黑洞的外部区域。曲速泡泡本身比黑
洞小得多，并需要向它移动。黑洞的引力会影响创造和维持曲速引擎所需的能量条件。
这意味着理论上你可以减少维持曲速泡泡所需的负能量。此外，研究人员还指出，如果曲
速泡泡的移动速度低于光速，它将有效地消除黑洞的视界。
研究团队还描述了这样一个概念，即这样的情况可能会引发虚拟粒子在电场中的转换，成
为真实粒子。如果是这样，这可能导致在实验室中创造迷你曲速引擎。
稍微改变黑洞
有趣的是，该团队还提出，如果曲速泡泡的移动速度较慢且比黑洞视界小得多，这可能会
增加黑洞的熵。然而，正如他们在结论中所述，“在其他物理情况下存在潜在的问题，例
如，当曲速引擎被黑洞完全吸收时，它可能会减少其质量，从而减少其熵。”
同样，当一个较大的曲速泡泡穿过黑洞时，它会产生“遮蔽”效应，并实际上消除了视界
，这使得无法按照霍金的意义来定义黑洞熵。如果曲速引擎在自然界中是可能的，这些问
题表明我们仍然从热力学的角度无法理解它们。”
曲速引擎技术仍有待观察
因此，尽管这项研究可能在理论上具有价值，并可能导致迷你黑洞的实验室生成，但仍有
许多问题尚未解决。也许在未来，当我们理解这两个物体背后的量子力学时，我们可能会
发现曲速技术变得很容易实现。
如果是这样，那么当飞船穿越黑洞时，我们可能会面临一个奇怪的时刻。例如，来自黑洞
内部的信号可能会被曲速泡泡从奇点中带出。这将使我们能够传送黑洞事件视界内部的影
像或记录——这是目前无人知晓的事情。
还有一种可能性是，这些可怕的黑洞可能会使曲速引擎的实现变得不那么困难，因为它们
不需要那么多奇异的“负能量”来源。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269324004684?via%3Dihub