一艘能进行空间跳跃的宇宙战舰,至少得什么级别的引擎出力?

一艘能进行空间跳跃的宇宙战舰,至少得什么级别的引擎出力?

这两种方法都不是割裂甚至打碎空间,也不是靠纯输出办到的,因为不拘泥于已知物理学的科幻编剧也明白那样做需要的能量或特殊原理的威力会强得吓人,让战斗场景没有足够的经费去表现。用单纯的能量排除1立方米空间里所有已知的量子场需要1E113焦耳的能量。

科学上的虫洞不需要能量,而是需要巨大的负能量。张开并维持直径1000米的虫洞需要的负能量,相当于太阳系质量对应的能量。它两端都表现为黑洞,可能根本不允许常规物质从中穿过。反正如果要10秒内展开这样一个东西的话,用来产生负能量奇异物质的引擎输出需要-1.8E46瓦。

1974年版《宇宙战舰大和号》的波动引擎设定是“以超光速粒子获取宇宙能量的第二类永动机”,但功率和原理都不允许它产生科学的虫洞。

2012年重制的《宇宙战舰大和号2199》改写了波动引擎和波动炮的原理,将它们的全称指定为“次元波动超弦跳跃机关”与“次元波动爆缩放射机”。

次元波动超弦跳跃机关不再依靠速子,而是靠着将5维以上的高维空间(平常以无法观测的状态卷曲存在于全宇宙)展开产生超重力、形成大量微黑洞、从微黑洞的霍金辐射中取得能量,也就是从真空中取得能量(仍然是第二类永动机)。

次元波动爆缩放射机不再依靠速子,而是用次元波动超弦跳跃机关把5维以上的高维空间向目标展开,在目标时空内产生超重力、形成大量微黑洞、以微黑洞的霍金辐射将目标蒸发。

虽然原理大幅变化,波动炮在剧中的演出变化并不大,并没有特别表现超重力、次元波动或大量微黑洞的事件视界对目标的影响。

上述次元波动爆缩放射机原理,以现实科学来分析是按照波动方程的特异解展开卡拉比-丘流形空间,本质上是生成超弦化的事件视界,其路径上放出的能量与时空超对称性组件的散逸不成比例,可能发散超弦真空(从无限小中涌出虚无)而撕裂宇宙,威力要远远超过剧中的表现。

一句话:在科学上,宇宙战舰大和号要么无法跳跃,要么波动炮可以喷出无视真空光速的虚无锋面,从任何距离上一炮打崩加米拉斯。

所以为了剧情需要,不能在这方面死磕。

星际迷航的曲速引擎从未割裂什么东西,自身的设定也并不拘泥于科学。理论物理学家米给尔·阿库别瑞(Miguel Alcubierre)在1994年提出的阿库别瑞度规定义了曲速引擎的时空,按照广义相对论来解读,这是一种洛伦兹流形,允许一个曲速泡出现在原先平坦的时空中,并在实质上以超光速移动。

制造曲速泡需要巨大的负能量,但后来有其他学者改进其数学模型,用曲速环的形式将拖动较少物质需要的负能量压缩到卡西米尔真空可以承担的范围附近。可是星际迷航剧中的表现从来都不是曲速环。

靠曲速泡,相当于木星质量对应的能量的负能量顶在船前方才能拖动10吨级的飞船超越光速,这船朝着敌方怼过去就可以捅穿一切常规物质了,如果严格地这样拍摄,剧情也会很难办。反正在10秒内形成这么一个东西的话,用来产生负能量奇异物质的引擎输出需要-1.8E43瓦。

有这种引擎,对着敌人的航天器、太空建筑或天体系统开到最大就能拆得一塌糊涂,实在不适合正常的故事。一般科幻作者都会选择不写这些技术细节。