zerosix 发表于 2023-10-14 21:59:53

曲率引擎使用的时空泡在数学上是成立的吗?

曲率引擎使用的时空泡在数学上是成立的吗?

i163 发表于 2023-10-14 22:00:52

问宇宙里的东西数学上合不合理其实是没啥意义的
物理和现实矛盾是物理错了
但是如果数学和现实矛盾的则是现实错了

妖狐 发表于 2023-10-14 22:01:06

曲率引擎背后的数学完全是合理且严谨的。但具有负边的三角形背后的数学也是如此。
你一定知道勾股定理。
如果你有一个直角三角形,两直角边分别是3厘米和4厘米,那么斜边一定等于5厘米。简单。
但是不要忘了,在数学上平方根总是给你两个答案,一个正,一个负。虽然我们都知道在现实世界中,负的答案通常没有意义:不可能有边长为负5厘米的三角形。
曲率引擎就相当于一个边长为负5厘米的三角形。是的,它在数学上完全成立。但你必须用负质量的材料制造它。
在现实世界中,你不能做出一个边长为负5厘米的三角形。同样的道理,你也不能用质量为负的材料做引擎。

weber 发表于 2023-10-14 22:01:23

按照广义相对论公式推算,是成立的。
而依据我的理论,空间内外不一,小空间内存在着大空间。在特殊情况下,事物之间的接触和来往交换,可以不通过空间而直接进行。
空间本身可以崩溃消散,也可以增加拓展。故物体不经过线性运动,直接穿越空间是可以的。

夏天的小夜曲 发表于 2023-10-14 22:02:14

蟹腰~ 略有了解,抛砖引玉ing
Alcubierie在提出曲速引擎时就给了一种数学结构,是一种构造出的极限。
如题,曲速引擎的思想是创造一个半径为 https://www.zhihu.com/equation?tex=R 的时空泡,整个时空泡以 https://www.zhihu.com/equation?tex=v_s%28t%29 移动,而其中的物体相对时空泡静止,相当于被时空泡“拉着走”。从度规出发:
https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Cbegin%7Balign%7D+ds%5E2%26%3Dg_%7B%5Calpha%5Cbeta%7Ddx%5E%5Calpha+dx%5E%5Cbeta%5C%5C+%26%3D-%28%5Calpha%5E2-%5Cbeta_i%5Cbeta%5Ei%29dt%5E2%2B2%5Cbeta_idx%5Eidt%2B%5Cgamma_%7Bij%7Ddx%5Eidx%5Ej+%5Cend%7Balign%7D+
构造 https://www.zhihu.com/equation?tex=x 方向运动的大泡泡:
https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Cbegin%7Balign%7D+%5Calpha%26%3D1%5C%5C+%5Cbeta%5Ex%26%3D-v_s%28t%29f%28r_s%28t%29%29%5C%5C+%5Cbeta%5Ey%26%3D%5Cbeta%5Ez%3D0%5C%5C+%5Cgamma_%7Bij%7D%26%3D%5Cdelta_%7Bij%7D%5C%5C+where%3A%5C%5C+r_s%28t%29%26%3D%5B%28x-x_s%28t%29%29%5E2%2By%5E2%2Bz%5E2%5D%5E%7B1%2F2%7D%5C%5C+v_s%28t%29%26%3D%5Cfrac%7Bdx_s%28t%29%7D%7Bdt%7D+%5Cend%7Balign%7D
其中,当 https://www.zhihu.com/equation?tex=r_s%28t%29%5Cin%5B-R%2CR+%5D ,https://www.zhihu.com/equation?tex=f%28r_s%28t%29%29%3D1 ;否则 https://www.zhihu.com/equation?tex=f%28r_s%28t%29%29%3D0。这样在以 https://www.zhihu.com/equation?tex=x_s%28t%29 为中心形成了半径为 https://www.zhihu.com/equation?tex=R 的泡泡,其余区域都是平坦的。而该泡泡移动速度 https://www.zhihu.com/equation?tex=v_s%28t%29 是任意的,这就形成了曲速引擎。
不过 https://www.zhihu.com/equation?tex=f%28r_s%28t%29%29 是Alcubierie用极限构造出来的:
https://www.zhihu.com/equation?tex=f%28r_s%28t%29%29%3D%5Cfrac%7B%5Ctanh%28%5Csigma%28r_s%2BR%29%29%E2%88%92%5Ctanh%E2%81%A1%28%5Csigma%28r_s-R%29%29%7D%7B2+%5Ctanh%E2%81%A1%28%5Csigma+%29++%7D+
在 https://www.zhihu.com/equation?tex=%5Csigma%5Crightarrow%5Cinfty 时就满足上述要求了。上式在非极限情况下就是我们老生常谈的这张图了:

http://picx.zhimg.com/v2-6ba6ac4f2febeefe96b22c8d9a543e3b_r.jpg?source=1940ef5c

Figure.1 曲速引擎周围的时空结构

可见在飞船运动方向( https://www.zhihu.com/equation?tex=x 方向)上空间都扭曲很严重,物理图像相当于是“把前面的时空压缩,后面的时空扩张”,或者“将飞船前方的时空通过泡泡壁给拉到飞船后方”。
改写后的度规方程是:
https://www.zhihu.com/equation?tex=+ds%5E2%3D%E2%88%92+dt%5E2%2B%28+dx%E2%88%92+v_+s+f%28r_s%29dt%29%5E2%2B++dy%5E2%2B++dz%5E2+
Warning:可见这种拉扯是极度扭曲时空的(都拉扁了不是owo),Alcubierie算了下能动量张量 https://www.zhihu.com/equation?tex=+T%5E%7B00%7D%3D%E2%88%92%5Cfrac%7B+v_s+%5E2+%5Crho+%5E2%7D%7B4+r_c+%5E2+%7D%28%5Cfrac%7B+df%7D%7B+d+r_s++%7D%29%5E2 妈呀扭得能量密度都负的这咋搞。
但负的能量密度也是存在的,如Casimir效应(怎么听都不靠谱)。虽然但是,道路是曲折的,前途是光明的,有人在2007年也给出了Casimir效应实现曲速引擎的理论依据。听说还有很多后续改进的数学结构,就待大神补充啦qwq
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