當(dāng)水面接軌宇宙表面，無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)有可能實(shí)現(xiàn)嗎？

船，是歷史最悠久的水上運(yùn)輸工具。

船舶最初的動(dòng)力是人力，接著是風(fēng)力。19世紀(jì)第一次工業(yè)革命期間，瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，于是蒸汽機(jī)被應(yīng)用于了船舶。我們現(xiàn)在所看到的船舶，動(dòng)力來源主要是柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和核動(dòng)力裝置等。到這里為止，我說的這一切可能都還在你的知識范圍內(nèi)。接下來，就是見證奇跡的時(shí)刻：

在一盆清水的水面上，浮了一只鋁箔“小船”。當(dāng)注射器向船尾注射某種物質(zhì)后，小船立即以一個(gè)極大的速度噴射出去。注射器里裝的并不是什么復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)，而是我們非常熟悉的東西----肥皂水。

它是一種使液體表面盡量縮小表面積的力。舉兩個(gè)簡單的例子：看似接滿水的水杯中加入回形針會發(fā)現(xiàn)水面呈微微凸起狀但水不會溢出，清晨凝聚在葉片上的水滴像半球一樣立著而不會散掉。

表面張力將水“黏”在了一起，使液體表面像張緊的膜一樣具有了形狀且不會那么輕易“破碎”。

OK，我們回到剛才的實(shí)驗(yàn)。

在肥皂的構(gòu)成物質(zhì)中有一類叫做表面活性劑，它可以降低水的表面張力，破壞它存在的那部分液體表面的黏性，導(dǎo)致小船在水面受力不均勻，所受前方液體的黏性力更大，像被拉過去一般獲得速度，發(fā)生運(yùn)動(dòng)。從而出現(xiàn)我們觀察到的現(xiàn)象。

一起再來看一張有趣的圖吧：

當(dāng)我們把洗潔精滴在牛奶表面的色塊中心后，色塊立即向四周“跑去”。這同樣是由于表面活性劑將色塊中心的水的張力降到了最低帶來的結(jié)果。

然而，夢想是美好的，現(xiàn)實(shí)是骨感的。真正的船舶行駛在河道及海面上，想要改變它們的表面張力，談何容易！但是，這種想法的提出是具有很大意義的。**正如康德在《宇宙發(fā)展史概論》中所述：“宇宙以它的無比巨大、無限多樣、無限美妙照亮了四面八方，使我們驚嘆得說不出話來。”**沒錯(cuò)，如果把宇宙飛船當(dāng)作船，那么這種想法便可以應(yīng)用于宇宙。

大家都知道，如果我們在平坦的沙灘上堆放物體，那么物體所在區(qū)域就會下陷，使沙灘不再平坦。同樣，當(dāng)宇宙是一個(gè)沒有任何物質(zhì)的平滑空間時(shí)，宇宙就類似于一片沙灘。然后往里面添加天體，就使原本平滑的空間下陷，變成了具有一定曲度的空間。（這是因?yàn)槲镔|(zhì)的出現(xiàn)帶來了引力，而引力又會使任何能量以無限彎曲的方式改變正常空間）

這樣一個(gè)彎曲的空間，和具有表面張力的液體十分相似。即，液體表面各處具有不同的張力，宇宙四處也存在著大小不等且分布不均勻的曲率。

我們可以通過表面活性劑改變紙船后方的表面張力使小船前后具有張力差，那么也就可以通過某種方式減小飛船后方的曲率使飛船前后具有曲率差，這種差就可以帶動(dòng)飛船高速運(yùn)動(dòng)。

想必看過《三體》的同學(xué)坐不住了：這不是《三體Ⅲ：死神永生》里云天明給地球人的提示嗎？！

沒錯(cuò)，這個(gè)理論在劉慈欣的科幻小說中出現(xiàn)過，但是也正如他所寫的那樣“曲率驅(qū)動(dòng)仍是一個(gè)幻想，同上百個(gè)光速飛行的幻想方案一樣，無論從理論上還是技術(shù)上，沒有人知道他是否可行。”

毋庸置疑的是，扭曲時(shí)空具有極大的風(fēng)險(xiǎn)。如果這個(gè)方案成功施行，那么曲率驅(qū)動(dòng)的啟動(dòng)可能會像洗潔精滴在液面上那樣永久地并向外擴(kuò)散地改變周圍空間的曲率—后果我們難以想象。

“科學(xué)的永恒性就在于堅(jiān)持不懈地尋求之中，科學(xué)就其容量而言，是不枯竭的；就其目標(biāo)而言，是永遠(yuǎn)不可企及的。”即使在對宇宙的探索和星際航行中，我們會面臨許多挑戰(zhàn)，但正是這些挑戰(zhàn)讓科研工作者們一步步前進(jìn)，成就新的輝煌！

文獻(xiàn)參考：

佘惠敏《〈三體〉中的物理奇觀》

吳禹謀《由〈三體〉曲率驅(qū)動(dòng)聯(lián)想到的曲率問題》

朱繼銀 駱玫《自制〈三體〉中的曲率飛船》

網(wǎng)址參考：https://202.202.113.50/browserVerification?url=https://202.202.113.50/-https://cnki.net/

供稿單位：西南大學(xué)科普空間站、重慶物理學(xué)會、北碚區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會

審核專家：張巧明

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