人类实现超光速飞行的可能性（人类目前唯一能实现超光速宇宙航行的方法）
人类实现超光速飞行的可能性（人类目前唯一能实现超光速宇宙航行的方法）在1994年，墨西哥物理学家阿库别瑞在爱因斯坦场方程的基础上，首次提出了一种类似于《星际迷航》中的曲速引擎的时空模型。他设想，可以在飞船外部建造一个巨大的圆环，这个圆环具有一个特殊的功能，它可以使飞船外部的时空扭曲，并围绕飞船形成一个驱速泡。然后飞船后面的空间扩张，前面的空间收缩，就像是你在海上冲浪一样，空间就会推动驱速泡前进。而飞船本身则处在一个没有弯曲的平坦的驱速泡中，也就是说只有驱速泡外部的时空发生了扭曲，飞船所在的时空是平坦的，所以人在飞船里面也不会感受到加速度。而且最重要的是，飞船相对于驱速泡并没有移动，就像是你相对于滑板没有移动一样。在这种情况下，你就能够规避爱因斯坦相对论对速度的限制，因为空间可以以任意的速度移动。阿库别瑞计算出，在这种模型下，理论上驱速泡就可以达到光速的9000倍。广义相对论中有一个方程，叫做爱因斯坦场方程（Einstein field equation），
我们每个人可能都有过这样的梦想：能够乘坐一艘宇宙飞船，穿越浩瀚的星空，去探索更遥远未知的世界。但是，我们也都知道，宇宙是非常庞大的，即使以光速飞行，也需要数千年甚至数百万年才能到达最近的恒星系。那么，有没有一种方法，可以让我们以超过光速的速度飞行呢？
在科幻作品中，我们经常会看到一种叫做曲速引擎的技术，它可以让飞船在压缩时空中航行，达到光速的几十倍甚至几千倍。比如，在《星际迷航》中的进取号，其最大驱速可以达到光速的9000倍；而在《星球大战》中的千年隼，更是可以达到光速的900万倍。试想如果我们有了这样的飞船，那我们就可以到达宇宙中的任何地方，包括可观测宇宙之外的地方。但与其相比之下，目前我们人类最快的探测器——旅行者1号（Voyager 1），其运行速度只有光速的0.0002倍，也就是每秒74公里。以这个速度如果想要去最近的恒星系——比邻星系，那至少也需要2万年。
那么，曲速引擎是不是只存在于科幻作品中呢？我们人类有没有可能真的实现它呢？
什么是曲速引擎？曲速引擎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，在飞船前方的空间迅速弯曲缩小，后方的空间迅速弯曲扩大，就像在后面吹着气球将飞船往前挤，而飞船则在这个制造出来的时空气球（时空泡）中以亚光速向前推进。飞船虽然没有超过光速，但由于时空被压缩了，就成为一种跨越式移动，最终实现比实际飞行速度快N多倍的到达目的地。而曲速就是衡量在这个时空泡里运动物体相对于外部时空的速度。
这看起来有些费解，我们可以简单通俗的比喻一下：北京到纽约有15000公里，飞机以1000公里时速飞行，需要飞15小时才能到达。但如果用曲速引擎，将北京到纽约的时空压缩到只有1公里，飞机虽然没有提高速度，但在曲速空间只要飞3.7秒钟就到了。
那么，为什么要这样做呢？飞船直接以超光速的速度飞行不行吗？这还真不行。因为根据爱因斯坦提出的相对论，有质量的物体不能超过光速运动，否则会违反因果律。但是，相对论并没有限制空间本身可以以多快的速度移动。事实上，在宇宙大爆炸之后，宇宙就一直在以超过光速的速度膨胀了。所以，如果我们能够让空间在飞船前面收缩，在飞船后面膨胀，就像海浪推动冲浪板一样，那就可以让飞船相对于外部时空以超光速的速度移动，而不违反相对论。这就是曲速引擎的基本思想。
曲速引擎有没有理论依据？曲速引擎的基本理论依据就是广义相对论，是爱因斯坦在1915年提出的一种描述时空和引力的理论。根据广义相对论，时空是一个动态的、可弯曲的结构，它会受到物质和能量的影响而发生变形，同时也会影响物质和能量的运动。而引力就是时空弯曲的结果，比如，地球周围的时空就会因为地球的质量而收缩，从而产生引力，才能让我们固定在地球表面而不会漂到太空中去。
广义相对论中有一个方程，叫做爱因斯坦场方程（Einstein field equation），它描述了时空和物质能量之间的关系。根据这个方程，我们可以计算出不同情况下时空的形状和性质。
在1994年，墨西哥物理学家阿库别瑞在爱因斯坦场方程的基础上，首次提出了一种类似于《星际迷航》中的曲速引擎的时空模型。他设想，可以在飞船外部建造一个巨大的圆环，这个圆环具有一个特殊的功能，它可以使飞船外部的时空扭曲，并围绕飞船形成一个驱速泡。然后飞船后面的空间扩张，前面的空间收缩，就像是你在海上冲浪一样，空间就会推动驱速泡前进。而飞船本身则处在一个没有弯曲的平坦的驱速泡中，也就是说只有驱速泡外部的时空发生了扭曲，飞船所在的时空是平坦的，所以人在飞船里面也不会感受到加速度。而且最重要的是，飞船相对于驱速泡并没有移动，就像是你相对于滑板没有移动一样。在这种情况下，你就能够规避爱因斯坦相对论对速度的限制，因为空间可以以任意的速度移动。阿库别瑞计算出，在这种模型下，理论上驱速泡就可以达到光速的9000倍。
阿库别瑞模型虽然在数学上是可行的，但是在现实中要实现它就要面对很多困难和挑战。首先，要让空间发生局部扭曲，需要巨大的能量。而且不仅仅需要正能量，也就是常规的质量和能量，还需要负能量，也就是暗能量。正能量可以让空间收缩产生引力，那么相反地，负能量可以让空间膨胀产生反引力。虽然爱因斯坦场方程不限制负能量存在，但直到今天，我们不管是在宇宙中还是在实验中都没有发现负能量存在，我们更不知道它以何种方式存在。
其次，在阿库别瑞模型中，驱速泡内部与外部完全隔绝，在驱速泡内部无法感知外部时空变化，在驱速泡外部无法控制驱速泡的形成和消失。这就意味着，飞船在曲速飞行中无法进行导航和通讯，也无法避免碰撞外部的物体，甚至可能造成时空的破坏和污染。
所以曲速引擎虽然在理论上是可能的，但是目前在现实中还没有任何实现可能。首先，人类还没有掌握制造和利用负能量的方法，也就没有可能建造出能够扭曲时空的曲速引擎。但是，我们人类也并没有放弃研究曲速引擎。美国国家航空航天局（NASA）有一个名为先进推进团队的小组，他们就一直在研究曲速飞行的可能性，甚至创造了一个曲速引擎宇宙飞船的概念图，取名为企业号。虽然直到今天也并没有取得实质性的进展，但是在飞船的设计上还是取得了一些成绩得。
再就是，在阿库别瑞模型中想要创造出包围飞船的驱速泡需要大量的负能量，相当于整个可见宇宙所有的能量，这显然是不现实的。但是美国物理学家罗德怀特经过改造飞船周围的驱速泡形状之后，也就是在飞船的前后都加装了一个类似于甜甜圈的环状结构，这样就可以大大提高负能量场的效率，让飞船周围的空间更容易膨胀和收缩。正因为这样的改进就将负能量的需求减少到了700公斤，但即使如此这个能量也是很难实现的。
不过，最近有些两位物理学家提出，负能量并不是曲速引擎所必需的，只要把飞船设计成特定形状，正能量的物质即可胜任。当然也仅仅只是理论而言，但就现实而言，即使不需要负能量，曲速引擎仍然可能是一种不切实际的设想，但至少还是让我们看到了曲速飞行的希望。也许在未来的某个时刻，我们对宇宙空间有了更好的理解和研究，学会了如何利用更加强大的能量，我们就真的能够实现曲速飞行了。
