曲率引擎是以接近光速或超光速航行的一种方式，和“虫洞”等时空穿越的方法不同，曲率引擎通过改变时空的曲率而得到接近光速，甚至能够超越光速，这是真正的以高速连续穿过时空。
▲银河便车指南系列中的无限不可能引擎是另一种超光速的形式
最早提出类似设想的是德国人布克哈德*海姆，他曾尝试建立一种宇宙万有理论，以调和相对论和量子力学的矛盾。
他的主要方法也很简单：增加维度。
他曾希望用一个六维时空的框架，而从基本物理常数直接推导出粒子质量，据说结果很符合，但却很少被科学界接受。
▲最早提出海姆理论，并可应用于超光速航行的海姆
后来，有些人用海姆理论推导出暗物质和超光速航行，引起了很多科幻爱好者的关注，而且他们走的比科学更快更远，其中最有名的就是科幻片《星际迷航》系列。
剧中描述了一个未来的平行宇宙，时间跨度大约从21世纪中期延伸至24世纪末。在这个平行时间线上，人类于21世纪中期爆发了一场几乎毁灭全球的第三次世界大战。
战争结束后十几年，人类进行了第一次突破光速障碍的试验飞行——曲率推进（Warp drive），这意味着人类进入了曲速时代。
人类通过曲率推进认识了外星种族瓦肯人，此后的五十年里，人类结束了自身的贫穷、疾病和战争，共同创建了星际联邦，进一步探索宇宙。
原来，曲率推进给我们带来了一个如此乐观的未来。
▲NCC-1701-A进取号，两个筷子似的东西就是曲率推进引擎
《星际迷航》总共出了6部电视剧、1部动画片和13部电影遨游加速器，在后续的影片中，其中的曲率推进也被演绎的眼花缭乱。
超光速已经够神奇的了，竟然还有9级，甚至9.9999级超光速，远超光速20万倍。
在《星际旅行：下一代》第七季电视剧“Force of Nature”中，发现了曲速航行对时空有不利影响，频繁使用曲速航行会造成空间裂缝。
这一点也被刘慈欣的《三体3——死神永生》借鉴，书中被称为“航迹”和“死线”。
至于曲率引擎的工作原理，剧中如此描述：“正物质和反物质的反应产生的等离子体会使曲速机舱周边的空间几何结构发生变化，产生曲速场。”
▲《星际迷航》中曲率引擎的细节图
谁能想到，1994年，墨西哥物理学家阿库别瑞为这种超光速旅行背书了。
他研究了广义相对论中爱因斯坦方程，提出了一个阿库别瑞度规（Alcubierre metric），这个度规符合爱因斯坦方程。
它用一种波动方式展延空间，导致航行器前方的空间收缩而后方的空间扩张，前后所连成的轴向即为航行器的航行方向。
竟然是幻想在前，理论在后。究竟是科学引导了科幻，还是科幻启发了科学？
▲阿库别瑞
阿库别瑞度规有些独到之处，虽然它可以超光速，但飞船实际上处于一个平坦的“曲率泡”里，所以不会出现狭义相对论的尺缩钟慢等效应。
飞船上的时钟和外界观察者的时钟一样，从观察者看来飞船的质量也没有增加，虽然飞船在他/她看来真的是在超光速航行。
阿库别瑞还指出：即使船在加速，它仍然是航行在自由落体的测地线上。
也就是说，利用曲速来加速或减速的船永远处在自由落体状态，宇航员也感受不到一般加速下会出现的强大引力。
庞大的潮汐力只会出现在“曲率泡”的边缘。
这实在是星际旅行遨游加速器，必备宝船啊！
▲曲率推进示意图：航天器前方的空间收缩而后方空间扩张。
刘慈欣的《三体》里面的曲率引擎就是这种阿库别瑞引擎，大刘用一个程心洗澡玩肥皂的故事将其原理更加形象的展示出来。
原来，水面存在表面张力，对应于时空的张力，而肥皂（或其他表面活性剂）可以有效的降低小纸船尾部的表面张力，这种前后张力的不平衡，就会推动小纸船前行。
▲这个实验可以在家里做
回顾完历史，我们回到提出的问题：1000年内能发明出曲率引擎吗？
其实，关于这方面的研究已经在进行中了。
1996年，美国国家航空航天局（NASA）成立了突破性推进物理计划（Breakthrough Propulsion Physics Program, BPP）。
其中部分经费支援了曲速引擎方面的推测性工作，这项计划不知道取得了什么样的成果，最终项目在2002年中止。
▲NASA的曲率引擎飞船艺术图
▲也可以这么理解曲率引擎
对于阿库别瑞引擎的工作原理，科学家们也颇有异议。
虽然阿库别瑞度规在数学上是可行的，符合爱因斯坦方程，但其计算结果可能没有物理学上的意义，更无法等同于的能够建造出这种装置。
还有人指出，阿库别瑞引擎的暗示了负的能量密度，因此需要奇异物质才能使用，而这种奇异物质究竟是什么，我们现在一点概念都没有。
阿库别瑞曾经辩称，两个平行的板子之间产生的卡西米尔效应可以满足阿库别瑞引擎的负能量需求。
但卡西米尔力是保守力，也就意味着真空零点能必须是有借有还的，根本无法为阿库别瑞引擎提供持续的动力。
▲卡西米尔效应不过是现代版“永动机”而已
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