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“坠道”“虫洞”“行星飞船”,科幻电影中的交通器用真的能在改日终了吗?
发布日期:2022-05-12 23:23    点击次数:169

撰文/秦建

本文来自《学问等于力量》杂志

咱们的智人祖宗从非洲开赴,用双腿走到了除南极洲除外的总共大陆,进而驯服宇宙。在此时间,咱们允从了马,发明了轮子,在它们的匡助下,咱们以更快的速率向未知之地进发。咱们还砍下大树,拓为独木舟;砍下竹子,编为筏子;以至吹胀羊皮,用以度过江河,抵达依靠双脚到不了的蛮荒岛屿。时于本日,汽车、地铁、高铁、飞机、汽船,织成密集的交通网,供总共人由此及彼,快速抵达,交通带来的便利,有目共睹。探究词,当代交通的时弊也有目共睹。咱们对交通还有哪些盼愿?在改日,还有哪些交通器用供咱们完成互相的抵达?就让咱们一齐参加科幻电影,感受属于改日的交通容貌吧。

穿过地心的超等地铁

在电影《全面回忆》中,一条长达1.3万千米的“坠道”穿过地心,乘客坐上列车,不错在17分钟内抵达地球的另一端。这可确实个惊世震俗的构想。要深刻,飞机飞到地球另一端,得需要22个小时,因为是沿着球面飞了一个曲线,“坠道”则是抄近路的典范。事实上,坠道并不违背现存任何物理定律,天然,想要真实终了,有多数的工程贫瘠等着科学家去惩办。

电影《全面回忆》中的城市

假定“坠道”真的建成了,你从一个进口跳进去,会发生什么呢?这取决于“坠道”连气儿的是地球名义哪两个地方。要是是两极,重力会使你赓续加快,只需要13分钟,你就会以时速35000千米参加地心。在地心,你会处于航天员在天外中的失重气象,因为这个时候你受到来自地球各个所在的拉力是迥殊的。一朝你超越地心,你的速率就会慢下来,直到你牢固地到达地球的另一端,通盘进程只耗时37分钟。

为什么要强调是连气儿两极的“坠道”呢?这是因为,连气儿其他地点的“坠道”会受到科里奥利效应的影响。地球在抵制旋转,你跳下“坠道”之后,很快就会因为地球的旋转而撞到“坠道”的墙壁上。天然,要克服这小数也很容易,如同电影《全面回忆》里相同,用附加能源来对消科里奥利效应。‍

通过虫洞穿越星际

在电影《星际穿越》中,穿过虫洞能使主人公库柏等人在极短的时辰里抵达一个远处的生分星系。

连气儿远处星系的虫洞

那究竟什么是虫洞?它为什么会有这么奇妙的作用呢?1935年,物理学家爱因斯坦和内森•罗森字据广义相对论,提议了一种连气儿两个黑洞的通道的认识——爱因斯坦-罗森桥。

1955年,美国物理学家约翰•惠勒在征询爱因斯坦-罗森桥的数学模子时,证明注解有可能将寰宇中的两处不同区域连气儿起来。惠勒以为爱因斯坦罗森桥不像桥,更像是虫子咬穿苹果后留住的洞。一只蚂蚁从苹果的一端到另一端有两个选拔,一是绕着苹果鬈曲的名义爬往时,二是咬穿苹果钻往时,显然后者更难,但速率更快。瞎想一下,在更高纬的空间里,要是咱们所处的三维时空就像是苹果皮样鬈曲着的,那么穿越高维空间实体的“虫洞”,势必不错让咱们更快地在三维空间中的两个点之间往返,“虫洞”这一风靡宇宙的术语由此降生。

1987年,加州理工学院表面物理学家基普•索恩和他的两名征询生一齐,说明了虫洞不错怒放,但需要豪阔多的某种具有负能量的物资。什么是负能量呢?真空中的量子涨落具有能量,要是某物资的能量低于周围空间的量子涨落能量就说这个物资具有负能量。

熬煎的是,这么制造出来的负能量真实太微不及道,压根无法用于看护虫洞的开放。事实上,看护虫洞的开放需要高大的负能量,其总量险些相配于一颗庸俗恒星在一年中开释出的全部能量。迄今为止,虫洞也曾是写在纸上的美好别传。‍

行星即是飞船

在科幻电影《流浪地球》中,当太阳倏得老化、氦闪随时可能发生时,人类合营一心,决定把通盘地球看成飞船,逃到比邻星去。要深刻,无论是让地球罢手自转,照旧离开原先的轨道,亦或是让地球向着太阳系之外飞去,都需要最为强健的能源。

科幻电影中地球离开公转轨道

在集会政府的教唆下,人类倾尽全力在亚欧大陆上建筑一万多座行星发动机,又在赤道上建筑了数十座功率更为强健的转向发动机。这些11千米高,直径20-30千米的发动机能量来自“重聚变”。这里的“重聚变”是指在顶点高温高压下,重元素也能进行核聚变。

地壳里含量最高的元素等于氧和硅,辨别占49%和26%。有了重聚变技艺,人类就不错把挖出来的石头扔到发动机里造成能量,用能量推动地球。每台行星发动机产生150万亿吨的推力,一万多座行星发动机足以在5年控制将地球鞭策到第三寰宇速率——脱离太阳引力最低速率的16.7千米/秒。

重聚变的质能调治后果极高,输出能量极大,探究词地球真实是太大太重了。最乐观的揣测,要使地球达到第三寰宇速率,必须烧掉7亿亿吨的石头,相配于把人人的大地挖掉40米看成燃料。等2500年航程松手,泊入比邻星轨道时的地球还剩几许呢?‍

天然从当今的技艺要求来看,“坠道”“虫洞”“行星飞船”等都是科幻电影中斗胆的瞎想,并不成真实终了。但在将来,跟着科学技艺的当先,它们也可能造成本质。要深刻,当初莫得人投降人类粗野制造出比空气重得多的飞行器来啊。