为什么《星际迷航》里飞船超光速飞行时里面的人没感觉

谁知道《星际迷航》中的曲率飞行是怎么回事？~

在动力学中，一般的，一个物体相对于另一个物体做变速运动时便会产生曲率。这是由于时空扭曲造成的。结合广义相对论的等效原理，变速运动的物体可以看成处于引力场当中，因而产生曲率。
自己理解一下，应该就是这样吧

其中，电影《星际迷航：暗黑无界》的译名被网络化翻译了，将darkness翻译成暗黑而不是黑暗。正像中文译名的表面炫目，电影本身也是表面炫目，故事一般，想象力一般，只有让人过瘾的感官享受。其中，最让星迷感到过瘾的是星舰加速到曲速的那一刹那，这部的视听效果比以往更好。那么曲速到底有多快？星际迷航：暗黑无界 曲速飞行是一种通过在压缩时空中航行的技术，其原理就是在运动物体周围利用反物质驱动的曲速引擎制造一个人工的曲力场，从而使物体能在这个扭曲的时空气泡中以几十倍于光速的速度移动。曲速就是衡量在这个时空泡里运动的物体的速度。由于这样的移动方法是利用空间扭曲，而非常规的加速方法，因此可以巧妙的避开三维空间中最高速度无法超越光速的陷阱。打个通俗的比方，一辆汽车速度不变，但是由于将道路长度进行了大幅压缩，导致路程相应缩短，行驶的时间也就得到了极度的节省。企业号 很多人会问这个问题。确切的答案是超过光速，但一直在演变。例如，在这一集电影中，马库斯将军乘坐的星舰——企业号的曲速就比进取号快五倍。所以，不要问曲速到底有多快，反正比光速快很多倍。(据说，该故事编剧有一个公式。曲速1刚好达到光速，曲速2呢？是光速的8倍。曲速3是光速的27倍。现在，你可以猜到编剧的公式了吧？曲速N就是光速的N的三次方倍。)进取号 当影片中的星舰进入曲速后，星舰被一个“气泡”所包围。这个气泡恰好证实了很多年前物理学家的一个发现。这个发现貌似超越了爱因斯坦的狭义相对论，因为狭义相对论告诉我们，如果我们可以超越光速，就会发生时间倒流的事件，从而引起祖父悖论。这里，我们不讨论祖父悖论，而只解释一下墨西哥籍物理学家Alcubierre出人意料的发现。他在1994年，即《星际迷航》电视系列出现近30年后，发表了一篇论文，这篇论文论证，原则上在广义相对论中可以超越光速。他的发现后来被物理学家称为“Alcubierre气泡”，或”Alcubierre速度”。 在广义相对论中，时间和空间是弯曲的，Alcubierre正是利用了这一点。他直接写下了一个完整的时空，在这个时空中，存在一个“气泡”，这个气泡以超过光速的任意大速度运动。他用的办法很简单，就是直接写下一个四维时空，在这个弯曲时空中，一个远离飞船的地方，时间和空间与没有任何能量存在时是一样的，也就是说是平坦的。在接近飞船的地方，时空形成一个“气泡”，这个气泡可以用任何速度向前飞行，而飞船藏在气泡中。即使在气泡中，时空的曲率也可以不大，这样不会导致飞船受到很大影响。 Alcubierre的超光速时空气泡初看上去没有什么特别的，除了气泡以超光速飞行。计算的结果告诉我们，时空在气泡的后面膨胀了，在气泡的前面缩小了，这也许是气泡可以以任何速度运动的原因。任何人都可以像Alcubierre随手写一下一个弯曲时空，但我们不能承认这个时空是可以实现的，除非它满足爱因斯坦场方程。同样，Alcubierre的时空也需要满足爱因斯坦场方程。他是倒过来做这件事的，先写下时空，然后带入爱因斯坦方程看看我们需要什么样的物质，结果有点让人失望，我们需要负能量。 需要负能量这件事不是第一次发生，过去，人们在讨论虫洞和利用虫洞制造时光机器时也发现，没有负能量根本做不到。目前，除了在极端情况下，我们还没有观测到负能量的存在。所谓极端情况，是利用Casimir效应得到的一点点负能量。 最简单的Casimir效应出现在两块很大的平行金属板之间，光子场的量子涨落使得平行板之间的能量变成负的。但这么一点点负能量远远不够制造曲率驱动气泡。Alcubierre气泡本身也许不需要不可思议多的负能量，但如果我们要求某些量子条件成立，那么Alcubierre气泡需要的负能量的绝对值就会达到10的64次方公斤，这远远大于宇宙的能量。即使我们不要求满足任何量子条件，Alcubierre气泡负能量的绝对值一般也要大于飞船能量的绝对值，实际上也是不可行的。而且，负能量的绝对值与气泡的速度平方成正比。 这并不妨碍科学家们的探索。比如，一位科学家研究结果说，满足了量子条件，驱动一个原子超光速飞行的负能量的绝对值可以降低到三个太阳质量。另一位科学家甚至说，可以将驱动一个原子的负能量的绝对值降低到几个毫克。也许，在未来，曲率驱动可以超越光速。Krasnikov甚至想到一个类似《三体3：死神永生》中的主角程心想到的办法——在气泡的路上安排一些质量使超光速气泡成为可能。(当然，安排这些质量的过程本身只能用亚光速速度。) 但是后来，物理学家发现了更多的问题，例如要产生超光速十倍的气泡，气泡壁的厚度变得非常小，小到量子引力效应不可忽略。这么薄的气泡壁将包含不可思议的能量。还有人发现，气泡内的霍金辐射会毁灭整个气泡。 物理学家们真的可以制造出超光速时空气泡吗？也许我们会不断发现不可能的原因，这样，我们就不必面对下面的疑问：如何解决超光速运动引起的祖父悖论？即使用Alcubierre气泡，我们也逃避不了这个悖论。至于如何利用曲速制造时光机帮助我们访问过去，那就是是另一个话题了。

星际迷航的星舰是通过曲速引擎来实现超光速运动，星舰的曲速线圈产生一个包裹全船的曲速场，这个场压缩船前端的空间，并扩张后端的空间。飞船相对于空间是静止的，但由于空间的移动，使飞船向压缩的那一端运动（有点像电梯）。船本身没有运动，更没有加速度，所以船上的人没有感觉。
曲速引擎原理请看阿库别瑞引擎：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%98%BF%E5%BA%93%E5%88%AB%E7%91%9E%E5%BC%95%E6%93%8E

另外，在亚光速下，星舰使用脉冲引擎作为动力，脉冲引擎产生的加速度很大，对乘客有巨大的伤害，所以星舰上安装了一种叫惯性阻尼器的装置，可以有效的减弱大部分的惯性。
TNG技术指南星舰的结构和相关系统http://tieba.baidu.com/p/1692288031

因为这是科幻作品里的内容。

•  因为那是拍电影

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• 不是真实的超光速飞行

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因为人和飞船相对运动速度很小

因为空间维度不同。

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曹县17120697112： 星际迷航中的速度另一个名词《翘速》是什么意思? - ？
乾具伤湿： 利用曲速仓发出的巨大的力量,增加飞船自身的质量.当他达到一定程度的时候形成一个极点,将正常空间进行扭曲折叠再利用空间自身的能量把飞船推出去 详见 bbs.flyine.net

曹县17120697112： 关于曲速问题,星际迷航里面有曲速, 最高曲速相当于光速的好几百万倍,那他们在飞行过程中时间是不是被压缩得很慢很慢了, 相当于飞行一秒可能地球就已经过去了好几百年了,这是不是电影里的一个大漏洞,还是我自己理解错了? - ？
乾具伤湿： 有可能是改变空间来达到“超光速”飞行的效果,打个比方一张纸两端的点,一个是起点一个是终点,曲速引擎可能可以将起折叠,使点之间的距离大为缩短,从而实现快速到达的目的,而实际相对于本身两个点时间并无多大变化.

曹县17120697112： 星际迷航中的曲速飞行能在短时间内飞越860亿光年吗? - ？
乾具伤湿： 可以,星际迷航中的星舰曲速飞行是采取折叠空间的办法在子空间内进行亚光速飞行,而并非进行超光速飞行.在现行的的曲速分级下最高曲速级别为10级.望采纳~

曹县17120697112： “曲速航行”真的能超越光速吗? - ？
乾具伤湿： 作者 刘世良1. 从美国著名科幻电影《星际旅行》中的“企业号”说起“时空之舟”企业号是科幻电影《星际旅行》中的一艘超光速飞船.它有一个飞碟形的主舰身和一个雪茄形副舰身,主舰身壳体上装有11层甲板,是船员生活与工作...

曹县17120697112： 人类不能超光速但是物质可以无限加速达到超光速狂飙是真的吗 - ？
乾具伤湿： 不是真的,相对论指出任何有质量的物体都不能加速至光速.像星际迷航里的超光速也是通过扭曲空间,形成曲速泡,把船包裹起来,让其在空间里一路挤过去.

曹县17120697112： 在黑洞的周围飞船以光速行驶..船员真的可以进入未来的世界吗? - ？
乾具伤湿： 楼上“NERV_1527”同学的说法是对的.在黑洞附近飞行与接近光速飞行是等效的.其效果就是飞船里的时间变慢.而地球上的时间还是老样子.所以当飞船回来对飞船里的人来说就是到“未来世界”了.而地球人看他们是看到了古人.飞船里那个看起来与你儿子差不多大的人可能是你的曾祖父.

曹县17120697112： 宇宙飞船什么时候才能超越光速 - ？
乾具伤湿： 在现有的三维空间中,光速是不可能被超越的.相对论体系比牛顿体系的最大进步在于对光速的剖析.相对论认为,光(所有电磁波)实际上是空间的一种波动,即以空间为介质的波动.因此,光速在本三维空间中,是一个绝对值.因此,在本...

曹县17120697112： 光速真的是宇宙中的极限速度? - ？
乾具伤湿： 因为光是电磁波,电磁波的速度就是光速.而电磁波是无质量的,而人类认识的所有物质中,有质量的物质要被加速到光速需要的能量是无限大,物质越接近光速就需要更大的能量来推动.而且时间相对会变慢,如果达到光速理论上时间就静止...

曹县17120697112： 为什么超过光速时间会倒流 - ？
乾具伤湿： 按照你问的问题,可以看出,你是完全没学过相关知识的. 简单介绍一下: 1、接近光速,时间变慢. 这个可以用中国古代说的“天上一天,地上一年”,来描述.你可以认为天宫是一个接近光速飞行的飞行器,上面的时间比较慢.比如,有...

曹县17120697112： 结合整段文字,以“曲率驱动”为开头,给“曲率驱动”下个定义,须包含概念产生和“曲率驱动”的原理、优 - ？
乾具伤湿： (曲率驱动是)由墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利1994年提出的,通过改变飞船前后空间的曲率,从而使飞船获得强大动力,以实现10倍光速飞行的一种太空飞船的驱动方式. 试题分析:此题在内容上,可从三段文字中,按照概念的产生、原理、优点三方面根据关键词进行概括,如第三段材料,可根据第一句来概括出概念的产生;“原理”可根据关键词“前后空间的曲率变化”“其动力可以看成是由曲率提供的”可概括出“前后空间曲率”能提供强大动力;“优点”可由“可以使飞船实现10倍光速飞行”得出.在句式结构上,可采用“曲率驱动是…的驱动方式”.