俗稱為阿庫別瑞引擎或曲速引擎的“阿庫別瑞度規”，是一項推敲性的時空數學模型，可以仿造出科幻中星際旅行里的作為跨星際的超光速航行的工具——曲速引擎，因此才被俗稱為“曲速引擎”，這種俗稱也出現在物理學的期刊論文之中。
阿庫別瑞引擎遵守廣義相對論中愛因斯坦方程，在這範疇下建立出一項特別的時空度規。物理學家米給爾·阿庫別瑞於1994年提出了波動方式展延空間，導致航行器（簡稱為“船”）前方的空間收縮而後方的空間擴張，前後所連成的軸向即為船想要航行的方向。船在一個區間內乘著波動前進，這區間稱為“曲速泡”，是一段平坦時空。既然船在泡泡內並不真的在移動，而是由泡泡帶著船走，廣義相對論中對於物體速度不可超過局域光速的限制就派不上用場。還不知道怎么引發出這樣的波動，或是一旦引發了，船要怎么離開它。因此阿庫別瑞引擎至今仍屬於理論概念範疇。
基本介紹
- 中文名：阿庫別瑞引擎
- 別稱：阿庫別瑞引擎
- 提出者：米給爾·阿庫別瑞
- 提出時間：1994
- 套用學科：物理
引擎特性,科幻背景,發展,最新構想,其他研究,
引擎特性
對於熟悉狹義相對論中種種效應——諸如洛倫茲收縮、相對論性質量增加及時間展長——的人來說，阿庫別瑞度規有些獨到之處。既然處在度規中移動體積中心的船，其相對於局域平坦空間是靜止的，則相對論性質量增加或時間展長就不會發生。太空船上的時鐘進行的速率會和外界觀察者的時鐘一樣，而觀察者所測到的船質量不會增加，即使這艘船在他/她看來是在做超光速航行。此外，阿庫別瑞亦指出：即使船在加速，它仍然是航行在自由落體的短程線上。換言之，利用曲速來加速或減速的船永遠處在自由落體狀態，船員也感受不到一般加速下會出現的G力。龐大的潮汐力會出現在平坦空間體積的邊緣，因為該處會有很大的空間曲率，但透過合適的度規設計，這些區域可以被弄成很小，而不會影響鄰近的空域或星球。
科幻背景
科幻中常會利用到“超光速(Faster-than-light, FTL)航行”來表示五花八門的虛擬推進方式，其中多數和阿庫別瑞引擎或其他物理理論無關。星際迷航的影迷指稱：在星際迷航中，因為名詞的相稱性，阿庫別瑞理論被廣泛地接受，用以解釋電視系列劇中多數場合下對於物理定律的明顯違反。阿庫別瑞博士所寫關於空間扭曲物理的論文發表於1994年，時間上是在派拉蒙影業公司(Paramount Pictures)對於劇中曲速引擎的虛擬物理設定完好之後(1991年[1])，而兩者間本質上的相似之處可以說是極為湊巧。(特別說明的是科幻系列《星際迷航》設定中，關於曲速引擎會運用到的“子空間/在科幻上”則與阿庫別瑞所提到的重力及空間扭曲無甚關連。)
此外，時間上早於阿庫別瑞引擎的還包括了動畫版的《未來艦長》也提到了類似機制的航行方式，稱為波動模式(undulating mode)。
發展
Chris Van Den Broeck於一篇1999年的論文試圖闡述一些可能的課題，亦發表在《經典與量子引力》期刊。藉由將引擎運送的“曲速泡”的3+1維表面積收縮，同時擴張所包含的內部3維體積，Van Den Broeck能將運輸幾顆小原子所需的總能量減少到少於3個太陽質量。隨後，透過對Van Den Broeck度規稍微修改，Sergey Krasnikov可以將負能量總需求縮減到幾個毫克[2]。
最新構想
物理學家米給爾·阿庫別瑞構想的“曲速驅動”方式是在一艘形狀似足球狀的宇宙飛船外形成一圈巨大的環，該環需要特殊的技術製造，其功能是使的飛船外部的時空彎曲並圍繞著飛船，形成一個曲速泡。
宇宙飛船前後空間可進行收縮和擴張，而飛船本身卻置於一個沒有扭曲的時空泡中，也就是說只有曲速泡外的時空發生了扭曲，飛船所在的時空是平坦的。根據伊卡洛斯星際公司執行長、物理學家、博士後研究員理察·奧伯塞（Richard Obousy）介紹：“在宇宙空間中，光速是恆定的，一切物體運行速度都要受到光速的限制，但曲速驅動是一個很酷的想法，通過‘編織’時空而避免了光速限制的定律。”按照這一概念打造的宇宙飛船，將能夠實現10倍光速左右的宇宙航行速度，而且不破壞光速限制。
其他研究
科學家提出了一個有趣的猜想，通過振盪曲速泡的強度來達到減少能量的目的。科學家已經在實驗室中開始嘗試設計迷你版的“曲速引擎”模型，並在詹森航天中心建立了一個曲翹場干涉儀，實際上這是一台雷射干涉儀，使得產生微域時空扭曲效應。相比較於一個真正的曲速引擎，如此般雷射干涉儀似乎如同一個異常簡陋的實驗技術，但它代表了打造曲速引擎的第一步。物理學家理察·奧伯塞認為倘若我們要成為一個真正的宇航文明，就需要大膽進行構想。
研究顯示，扭曲時空是有風險的。在超光速飛行中，與阿庫別瑞泡沫所含能量相反的粒子將在泡沫前方堆積，有些粒子甚至會進入到時空泡沫中，形成累積效應，時空泡沫飛行的距離越長，前方堆積的粒子就會越多。當宇宙飛船最終到達目的地開始減速時，一路上積累的大量能量會在瞬間全部釋放，足以毀掉任何與其接觸的東西。一直潛伏在時空泡沫中的粒子也可能會對飛船本身造成威脅。如果飛行器在路過小行星帶時掉出了時空泡沫，災難就會發生。同時，如果飛船在距離目標行星過近的地方減速，人們會在無意中把這顆行星從地圖上“抹去”
