空間跳躍技術:物理學術語-中文百科頻道

原理演繹

二維平面

在同一平面中（既同一二維平面），設AB兩點，除了兩點間直線線段之外，其他線長度都比直線長，即是兩點之間，線段距離最短！

但是，問題走出二維平面（二維空間），在三維空間中，其實可以出更短的距離，既是把紙對折，使AB點重合，這個距離不是比剛在的在二維空間中的直線距離更短嗎？原理拓展深究。

剛才說到的A、B兩點是一二維平面上的，要怎麼把其擴展到三維平面中？

這就是現在技術需要克服的難題！

根據現今弦理論的發展，史蒂芬·霍金在着作《時間簡史》、《果殼中的宇宙》中均讨論了超空間跳躍的可能性，提出了“弦理論”進行空間跳躍的設想，認為運用巨大的能量場（如重力場或強磁場），就可以制作出一個能量巨大的“弦”，使在其範圍内的物體（太空船、穿梭機）瞬間進入與三維空間完全不同的多維空間，由于在超空間跳躍中不存在所謂的時間，所以可以進行極高速星際航行，理論上可以實現超空間跳躍航行。同時，他一方面認為蟲洞極難發現且被人類利用，另一方面也認為通過蟲洞進行空間跳躍并非空談。

弦

弦是一門理論物理學上的學說。弦理論裡的物理模型認為組成所有物質的最基本單位是一小段“能量弦線”，大至星際銀河，小至電子，質子，誇克一類的基本粒子都是由占有一度空間(隻有長度，沒有寬度的線)的“能量線”所組成。中文的翻譯上，一般是譯作“弦”。

較早時期所建立的粒子學說則是認為所有物質是由隻占零度空間的“點”狀粒子所組成，也是現今廣為接受的物理模型，也很成功的解釋和預測相當多的物理現象和問題，但是此理論所根據的“粒子模型”卻遇到一些無法解釋的問題。比較起來，“弦理論”的基礎是“波動模型”，因此能夠避開前一種理論所遇到的問題。更深的弦理論學說不隻是描述“弦”狀物體，還包含了點狀、薄膜狀物體，更高維度的空間，甚至平行宇宙。

弦與空間維度的關系

首先必須了解一下二維空間和三維空間的不同之處！三維世界除了具備二維世界的長度和寬度以外，還具有高度，如果二維世界是一個正方形，那三維就是一個正方體，如果根據中國哲學鼻祖道家～圓～的思想來看，這個三維空間一直擴大，最後會形成一個圓球體，那二維空間就是一個太極八卦的圓行平面（假設八卦圖中陰陽小圓點為AB點！然後對折，就實現了二維）

怎麼擴展到三維空間

先從一維空間說起吧！點動成線，線動成面，面動成體！一維空間也就是一個點，無限小的一個點！也就是太極中的太字那一點！易經中說整個世界之所以為太極，其的意思就是說其是從極小然後到極大！所以就用這個太字來表示，其是一個大字和一點組成！這個點就表示的是一維空間，是一個無限小的點，可能到了沒有，也就是無的境界！

一維空間是怎麼升級到二維空間的

一維空間就是一個點，假設其動了，其移動過的軌迹在紙上就是一條線，然後再一直移動，其是一條彎彎曲曲的，或直或彎！然後又移動到了其曾經移動過的軌迹，這就形成了交叉點！然後移動軌迹越來越多，密密麻麻！最後占滿了整個紙張！那這個紙張向四面八方無限伸張以後就是一個假想的二維平面！

會形成一個圓形還是正方形

新的問題又來了，一維空間的那個點之所以會移動到以前的那個位置形成交叉點，是因為其在二維空間上移動了(實際也可以直接在三維空間移動到交叉點，三維包含着二維)，在自己的那個維度卻沒法出現這樣的情況，所以要形成這個交叉點，必須在高于自己的維度上形成才行，所以二維上的AB兩點要對折起來形成超越直線的最短的距離，必須要在三維的空間上或者更高維度上才能對折的！

多維空間

一維空間的那個點在二維空間上移動了那麼久又回到自己的位置！那其等于沒動，一個點位置與自己剛開始移動的位置重合，距離最短時，需要引入二維空間！接着，二維平面的兩個點在三維空間對折，使點重合，與一維空間的那個點最後移動到原先自己位置道理一樣，等于位置也沒動，兩點重合，距離最短時，引入了三維空間！那三維空間要使兩個點重合，距離最短，是不是要建立在四維或者更高維度上呢？

猜想可行驗證艱難

根據以上内容，實現兩點間真正意義上的最短距離，都要在兩點所基于的空間維度上引入更高維度來實現，，而實現這個技術目标，都離不開“弦”理論的研究發展，但是在未獲實驗證實之前，弦理論是屬于哲學的範疇，不能完全算是物理學。無法獲得實驗證明的原因之一是基于當今的技術研究，尚沒有人能對弦理論有足夠的了解而做出正确的預測，另一個則是高速粒子加速器還不夠強大。

科學家們使用現有的和正在籌備中的新一代的高速粒子加速器試圖尋找超弦理論裡主要的超對稱性學說所預測的超粒子。但是就算是超粒子真的找到了，這仍不能算是可以證實弦理論的強力證據，因為那也隻是找到一個本來就存在于這個宇宙的粒子而已，不過這至少表示研究方向是正确的。

制作一個能量巨大的弦

超光速加速技術

将飛船引擎的輸出功率增強到峰值，将飛船速度從亞光速推進到光速。對短途航行來說這很有用，但是對于星系間航行效果并不理想。

人們應該給出怎樣的答案呢？人們在量子電動力學領域的最新研究裡發現了其。通過創造一個真空世界，那是一個在太空中發現的、完全沒有任何能量的絕對真空世界，然後将其膨脹直到可以籠罩一艘飛船，通過這個絕對真空泡飛船就能夠以超光速飛行。一個絕對真空泡裡沒有任何摩擦力——因為反摩擦的緣故，所以物體（包括光）在其中的實際速度比在完全真空中快得多。

驅動器

驅動器通過在兩個極盤間重複“壓縮”真空來創造一個絕對真空，排除其中所有的能量中子和誇克(理論上一種比原子更小的基本粒子)。然後産生了一個固定的激光場保存不斷增長的絕對真空泡，一直到其包容了整個飛船為止。經過上述步驟後，飛船就可以達到超光速。盡管最初的跳躍試驗着實讓人歡欣鼓舞，但是關于航行的問題也應運而生。一旦飛船達到了超光速，其對這個世界幾乎就沒有作用和反作用，例如通訊和目标掃描就很難進行。人們嘗試了大量的試驗，諸如壓縮空間無線電，但是都沒有成功。

橫跨空間兩點的蟲洞理論的應用

這個應用相對更加危險，需要在宇宙空間的結構中打開一個裂縫。這個裂縫将宇宙中相隔遙遠卻相互關聯的兩個點連接起來，這就是“蟲洞”。使用賽伯坦的星系網格地圖作為參考，飛船上的電腦計算出可以抵達目的地的最近的相關裂縫位置，并以光速到達這個位置。然後使用空間跳躍裝置撕開一個空間裂縫，讓飛船從中通過抵達目的地。

使用受損、低效的空間跳躍裝置或者進行匆忙的航行都很可能導緻不幸的結果，例如會發生難以掌控的時空跳轉。

宇宙弦的尋找

由于技術受限，人工制造"弦"前路渺茫，科學家們又瞄準了另一個猜想，宇宙大爆炸中遺留下來的宇宙弦，宇宙弦假說是物理學家在解釋宇宙起源中某些特異現象和探索大統一理論過程中提出的。據宇宙大爆炸理論，在大爆炸後的最初階段，引力、電磁力、弱力和強力之間沒有區别，存在于一個統一場中，而宇宙弦就是這一時期超高溫相變的遺迹——如果把宇宙比作一塊爆炸後開始冷卻結晶的冰面，宇宙弦類似于冰面中蜿蜒的不規則裂縫。宇宙弦是極高密度的能量線，直徑隻有原子大小的億萬分之一，密度卻達到每立方厘米10噸。有些物理學家相信，早期宇宙的這種遺物在今日宇宙仍然存在。

即使宇宙弦存在，人們也不能直接觀測到億萬光年之外，隻能通過對微波、宇宙射線、重力、類星體等對象的精确測量來尋找間接證據。2006年10月，英國《衛報》報導了英國的研究團隊分析了從美國航空航天局（NASA）得到的威爾金森微波各向異性探測器（WMAP)的觀測數據，得到了宇宙弦存在的線索。他們研究的方法是，假設宇宙弦存在或不存在，将導緻宇宙的微波輻射有所不同，他們利用一台超級電腦計算了宇宙弦将如何影響宇宙微波輻射背景，并與實際觀測數據進行對照。

研究者指出，他們還沒有最後确證宇宙弦假說，為此還需要更精确的數據。

以上一切，現實中均未實現。

題外話：2014年6月，中國世界最強超級計算機“天河二号”開放運用，現已接到來自國内外宇宙研究機構的各種申請，其中就包括宇宙弦相關的模拟運算。

猜想中可能存在的宇宙弦

"弦"理論定義，弦的長度為10^-34米，每秒鐘振動10^42次，振動速度達到光速（約每秒30萬千米），振動時有一個或多個不振動的節點。弦分為開弦與閉弦，開弦最為經典的例子就是光子（光的基本粒子）與物質，閉弦有引力子（承載引力）等。開弦像一根線段，有兩個端點，光子有最簡單的開弦振動模式，隻有一個節點；閉弦像一條橡皮圈，沒有端點，引力子有最簡單的閉弦振動模式，隻有兩個節點。根據研究，雙星系統中的粒子振動模式類似"弦"的震動模式，因此，雙星系統被認為是最有可能遺留着宇宙大爆炸中産生的宇宙弦。

在節點上相似

兩個快速振蕩的反引力場形成的一對反向動力張量産生了強大的切變力。通常情況下，這對切變力之間的互相作用通過高頻引力輻射發散出去，不産生任何顯着的宏觀量子現象。但如果該應力（上文所述的相互作用）被限制于一個有限的範圍中，那麼這個張量場最終會形成一個不斷延伸的高曲率觸手，就像時空連續體中的結構一樣。

具體來說，這個觸手會構成了一個自回避四維流型，使觸手不斷向外延伸。就如同時間-空間中的磁場一樣，觸手的頂端曲率達到最大點，且足夠大的曲率會使得在遙遠高密度星域中形成一個小觸手，兩觸手會觸及并自然融合。在生活中與之類似的現象是當閃電劃擊地面的時候，劃落的閃電頂端實際上産生了一個自地面向上發散的小閃電，兩者在地面上方某處融合，從而形成了一個封閉的電流環路。

能夠空間跳躍的弦

顧名思義，“弦”作為連接星際間兩點的最短的“線”，通常稱為星際之門或是星際之路（以下簡稱“星門”）。

“弦”，既星門，主要是由一種被稱作超大玻色子球體組成，基于中等質量的基礎力場，且與引力波強烈作用。該天體中充滿了超大玻色子等離子體，會反射引力波，這與鏡面的光反射非常相似。通過調整該等離子體的密度，反射高頻引力波從而抵消切變張力，産生的輻射會被貯藏在天體中，共振點的内部重應力會如網狀穩定增長，最終形成高曲率的觸手。與之相類似的是激光，通過反射空腔中的共振産生極強的幹涉性密集電磁能量光束。

兩個蟲洞末端的距離取決于雙星系統中恒星的質量以及星門位于哪個共振點上這2個因素。為了連接兩個星門，試錯法的應用就必不可少，而且通常需要持續多年時間。這是因為人們無法預計張量場所形成的觸手會在哪裡出現。但人們可以通過在臨近星系内建立重應力場，無須抵達臨界點，觸手也在不斷延伸。盡管還需要不斷嘗試，但這樣連接兩個星門的可能性就增大了。這與雷雨天使用避雷針的道理是一樣的。

翼人

翼人的由來

其源自日本神話傳說，在《怪談新耳袋》、《宛若夢幻》等着作中均有所提及的類似天狗的妖怪傳說，其形象更接近于人（或說女天狗），學術界一般認為是日本和服文化衍生出來的形象，其中身着振袖和服的人，遠遠望去，神似長着翅膀的翼人。

“弦”理論的确定及研究發展，都有大量日裔物理科學家參與，其中最人熟知的有：鈴木真彥（Mahiko Suzuki）被譽為日本國寶級物理科學家，“弦”理論奠基人，其身份信息受到管制保護。南部陽一郎（Yoichiro Nambu）提出了南部·約納·拉西尼奧模型，是弦理論的奠基人之一。2008年10月7日南部陽一郎因為發現次原子物理的對稱性自發破缺機制而獲得2008年度諾貝爾物理學獎。加來道雄（MichioKaku）超弦理論的奠基人。他們在深入研究的同時，也加入了具有民族文化特色的猜想，翼人代表‘弦’理論形象亦由此誕生。

傳說中的翼人

在日本的神話傳說中，翼人因為擁有翅膀，被認為是神的孩子。但是，因為翼人擁有強大的力量，所部分認為翼人是不祥的，是惡魔的使者。而民治維新後，天主教的傳入，也使得部分人認為翼人是“天使”。翼人本身并無實際作用于人身上，而人對于其或好或壞的感覺認知，都是人自己主觀強加的臆想罷了。

翼人的形象，反映的是人們對事物看法，或從事物根本上來說，事物本身的性質，是好是壞并不為人所知。這裡分為2個層次，其一，星門技術對于人類來說是好是壞，人們并不可知，隻能單方面地臆想猜測，其二，廣闊而浩瀚的宇宙，是否有着比人類更早發現運用星門技術的“外星生命”呢？他們對于人類來說，是好是壞并不可知，因此以翼人的形象來代表此類未知且無法預知的事物最為貼切。

遊戲影視作品中的響應

在衆多脍炙人口的遊戲影視作品中（如星際争霸系列、星際之門），都刻畫有有以翼人形象作為首先使用星門技術的種族。其中，電影《星際之門》更是指出翼人建造的第一個星門有很大的局限性：即一旦形成了蟲洞并已有一艘艦船從此穿越，那麼另一艘艦船想穿越，就必須形成另一個蟲洞。由于重新連接兩個星門需要幾天甚至幾個月的時間，所以艦船通過星門會花費很多時間去等待觸手重匹配。

而之後建造的“星門跳躍”能夠保持蟲洞長時間敞開，現代的星門可以保持蟲洞之間的連接在其重置前敞開長達數十年。此外，翼人建造的第一個星門一次隻能連接并保持一個蟲洞敞開，而如今，可以保持幾個蟲洞同時敞開，且星門能夠一次與其他多個星門連接。

在一個普通的雙星系統中，星門的有效跳躍距離大約是5光年，例外的情況是星門建立在恒星與恒星間的第二個共振點上。這是因為這些節點距離恒星系非常遠（通常距離達0.5光年），而且較難被使用，在這些點上建立的星門比一般的星門的距離範圍就大得多。

當然，穿越星門也有一些嚴格的限制。首先，由于星門須要建造在共振點上，所以隻有在擁有兩個或兩個以上恒星的星系中才能實現。這樣的話将有三分之一的星系不具備建造星門的客觀條件。

其次，在一個星系中，相同時間内隻能啟用一個星門。這是由于超大玻色子球體産生的共振場内會發生無規則振動，如果在相同時間内同一星系内活躍着一個以上的球體，那麼就會變得極其不穩定，難以控制。

要使艦船航行于蟲洞之間，兩個蟲洞的末端必須分别連接到對應的星門。這就意味着艦船隻能在能夠創建蟲洞的常規空間中進行跳躍。因為觸手在經度方向上會有極度擴張，也就意味着在空間坐标上，蟲洞在經度方向上也會有擴張，同時射線呈環狀。如果艦船穿越蟲洞時，會有很大傾斜，這必然會危及到艦船的整體構造。

當然這也可以被臨近艦船的反向作用力抵消。在此，超大玻色子球體對于星門的構造也起到了非同小可的作用。當飛船穿過超大玻色子球體時，一個超大玻色子的單原子層就會複蓋在艦船的表面。這個表層可以防止艦船受共振場作用而産生一定程度的拉伸傾斜，這在艦船通過蟲洞時很好保護了艦船的整體構造。

以上理論内容都來源自遊戲或影視作品，臆想加造的理論，并無法通過實際驗證，滿足觀衆茶餘飯後的娛樂需求倒是可以的，但是基于科學研究本身的嚴謹性來說，影視中的理論沒什麼實際意義。

不可預知翼人現象

所以很難産生一個足夠穩定的真空泡，也就不能有一個精确的時間尺度來改變速度。後來終于有了一個解決的辦法。人們發現重力電容器和跳躍星門時使用的控制系統十分相似，都能在飛船達到超光速的時候，很快地從“正常”空間采集引力信号。通過在其中一個信号上将電容器鎖定，飛船可以向其航行。

一旦到達了重力井所要求的某個特定距離，這個真空泡就自動地消散了。唯一的問題就是這些電容器隻能從重力井有效采集某個大小規格或者以上的信号，最小的限度是形成一個衛星或者一簇小行星。當然，為了重力電容器能夠在目标物體上相對于恒星的位置正确地排列，其隻能沿着一條非常狹窄的路線行走，所以飛船可以行動的範圍極其有限。這也對躍遷驅動器的使用率造成了一些局限，但是因為系統中所有主要目标都能被探測到，也就不成為一個關鍵的問題。

真空泡是否穩定并不可知，因為現今歐洲核子研究組織（CERN）所開展的實驗中并未能得到相應的論證結果或類似數據，但有部分民衆擔恐真空泡的産生的同時可能引發重力湮滅塌陷，帶來地球及人類的災難。