主题：星际旅行观后，略谈超光速飞行 -- songcla

作为前理论物理学生和科幻爱好者，我对warp drive也是保持持续关注和想象。

最初的star stek是将时间维作为突破，是time warp，事实上还是保持了经典的（包括狭义相对论）时间是单独的变量而不是物理量的思路。后来，显然是有高人指点，将此完善成了广义相对论框架下的“引力场位移流形”，也就是时空泡，并从此吸引了无数物理学家当作闲时练笔。至于最初的高人到底是谁，有一大堆的各种说法。star trek的fan很多很有组织，有详细的调查报告（只是好像结论还是不明）。

warp drive最关键的当然是要改变引力场。根据广义相对论，改变引力场也就是要改变质量分布。作为飞船，改变质量分布当然得要靠能量去填。这个能量是巨巨巨巨巨巨大的，因为考虑到E=mc2，无数的能量填进去都只能等价于一点点质量。原子弹氢弹爆炸的释放能量，其实只有极微量的质量被转换，有兴趣的可以去算算。

在star trek中，一般都是保持了这个说法，就是用反物质来造成位移场时空泡。这也是当时所能想到的最可能的改变局部引力场的能量来源。物理学家则比较与时俱进，当宇宙暗物质和暗能量被主流物理界接受后，就有人提出可以利用暗能量来改变局部引力场。这十几年来弦论越来越红，就有人提出可以利用超弦（一般10维）的多余维度来控制局部引力场。去年还有人论证了一番，利用第11维来完美地形成时空泡，可惜同时还论证了这泡泡是不稳定的。相信随着欧洲LHC在高能方面出的成果，今后还会有其他的能量来源。比如我曾经想象利用真空涨落Casimir效应，说不定真的会有人提出具体论证……

也有反对的。一个有趣的反对理论是，虽然自己不动让引力场动不违反广义相对论，但这就像第二类永动机一样。第二类永动机违反了热力学第二定律，这个warp engine可能也违反了广义的热力学第二定律（将时空包括在热力学第二定律的对象中）。很有些物理学家将热力学第二定律看作高于一切其他物理定律（量子论，相对论），因为热力学第二定律是基于非常简单普遍的大数数学概率，只要有足够多的对象，那么不管动力学是什么理论，最终一定会走向热力学第二定律。

最后有一个题外话，现在武器发展中，有些国家在发展一种气泡鱼雷，将鱼雷外面形成一个气泡，这样鱼雷速度奇快。我初看到这个新闻时，眼镜都差点掉了。不知道提出这种想法的天才是不是受了star trek的启发。