实现星际航行梦想的理念( 二 ) 本文转自：北京邮电大学出版

关于负质量物理学、负质量是否真实存在或者负质量在理论上是否能站住脚，都是一个未知数。但是，已经有人提出了在寻找虫洞的天文证据中搜寻负质量的方法。
米利斯“太空驱动”假说
“太空驱动”可以定义为一种理想化的推进形式，利用质量和时空的基本特性在太空的任何位置创造推进力，无须携带或排出反应物质。这样一来就绕过了对推进剂的需求，这对空间旅行来说意味着一场革命。米利斯模拟并分析了各种太空驱动假设以发现并解决其中具体的问题，使这些方案能够合理可行。
下面，我对这些方案进行简要介绍。要注意的是，这些概念都是纯粹的假设构想，旨在阐明我们目前所面临的问题。我们必须找到一种方法：由某种运载工具创造并控制作用于自身的非对称外力且无须排出反作用质量，并且在此过程中该方法必须满足守恒定律。只有这样，这些太空驱动的设想才能变成现实。
差动帆假说：类似于一个理想的辐射器传感片，从反射面到吸收面存在辐射压力净差。在这一构想中，需要假设太空有某种形式的各向同性介质背景(如真空飘移或宇宙背景辐射)持续不断地冲击帆的各个面。
二极管帆假说：类似于二极管或单向镜，空间辐射穿过一个方向，从另一个方向反射回来，产生辐射压力净差。
感应帆假说：类似于液体中的压力梯度，帆后侧的太空冲击辐射密度高，而前侧的冲击辐射密度低，因而在帆周围形成辐射压力净差。
径向驱动假说：此概念考虑通过并置穿越飞行器径向对置的场源创造太空背景无向性的现场梯度(如重力势)的可能性，完全类似于负质量推进。径向驱动也可被看做类似于在空间介质中创造压力源，就如同感应帆所设想的那样。
间距驱动假说：此概念考虑标量势中的某种局部倾斜感应穿越飞行器，并对飞行器产生作用力的可能性。相对于前述的径向驱动，这种倾斜被认为在没有一对点源的情况下也可以形成。目前尚不知道是否能够制造这样的效果以及如何制造这样的效果。
偏置驱动假说：此概念利用运载工具改变空间本身特性的可能性，例如改变引力常数以产生局部推动力梯度。修改引力常数得到局部非对称性偏向力，类似于间距驱动假说中产生的局部梯度。
分离驱动假说：此概念考虑一个场源及其反应场源之间分离的可能性。通过空间移位，反应剂被转移到场源斜坡点，因此对场源和反应剂产生反应力。尽管相关资料明确表明，场源、反应剂和惯性质量属性不可分离，但未来任何与之相反的证据都将会对推动力应用带来革命性的意义。
(张小宁插图)
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马克·米里斯是美国航空航天局“突破推进物理项目”的前任主管，也是美国一个研究星际航行的基金会的创始人。他分析了过去27年有关全球能源发展、个人能源使用、星际航行能源需求以及能源分配要优先满足社会需要的大量数据后指出，星际航行因为缺乏能源还是个遥不可及的梦。
米里斯研究了过去30年美国发射航天飞机所耗能源占全美可用能源的比例，并假定未来人类愿意将同样比例的能源用于星际航行。他的计算结果显示，人类最早在2196年才有可能分配出足够能源用于星际飞船的发射和在太空中航行需要的动力。米里斯在他的研究中总结说：“这说明，人类的第一次星际航行至少在两个世纪内不会成为现实。”实际上，米尔斯“星际航行还需200余年”的结论已经比先前的一些说法要乐观很多了。此前的一些研究显示，最短的星际航行都需要目前全球消耗能源总和的至少100倍。这一系列研究都说明，在没有突破能源瓶颈问题前，任何用于星际航行的飞船设计都只能停留在草图上。要等到好几代人之后，人类才可能派出飞船离开太阳系，探索遥远而未知的宇宙。