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第051章 曲率驅動原理

請牢記域名:黃金屋 云氏猜想

  曲率驅動的研發項目,在收集到足量反物質之后,已經籌備展開了。

  上次元首召開了動員大會,會上,年輕元首試探了云Sir,云Sir那個各打五十大板的回應,讓元首確定了他不會貢獻他的光和熱,去幫助曲率驅動部門搞研發。

  曲率驅動部門于是關起門來,把云Sir排除在外了。

  畢竟云Sir是一名外星人,他代表著地球人類,所以曲率驅動的研究,不管進展如何,最好不能讓云Sir知道了。

  因為曲率驅動要是研發成功了,他們馬上就組建第二支艦隊,打造成光速艦隊去入侵地球。

  在曲率驅動研發啟動之前,科學執政官要給研發部門講解曲率驅動的研發原理。

  “在開始講解之前,我有必要向你們傳達一點我們的宇宙學,讓你們先來搞清楚宇宙的大環境。”科學執政官開始進行他的講演。

  宇宙學是科學執政官主導成立的一個天體研究部門,總結了先古賢人的天文智慧和成果的基礎上,利用現在高科技探測和新理論的推導,編制出來的一門學說。

  “我們的宇宙遵循著質量守恒定律。宇宙大爆炸之初,宇宙是一個高能量體,它有十一維,是一個奇點。”

  根據天體科學家的觀測,大爆炸之后,宇宙現在一直處在膨脹當中,熵值一直在增加。

  宇宙可能會有回縮的一天,熵值遞減的一天,那可能意味著重返宇宙之初。當然,這是美好的設想,事實上宇宙可能會永遠膨脹下去,直到宇宙毀滅。

  目前來看,宇宙一直處在膨脹當中,這是不可否認的事實。

  宇宙一直膨脹,熵值一直在增加,意味著宇宙從高能量態走向低能量態。根據能量守恒定律,能量不會消失,那么宇宙在走向低能量態的過程中,那些看上去消失的能量肯定轉化成了質量體,這就是質能互轉。宇宙也從低質量態走向高質量態。

  在這個高能量走向低能量的前提下,改變光速和降維就成了不可逆過程,光速和維度都只能是越來越低,而不可逆轉。

  這兩個特點明顯地暗示,降低光速和降低維度都是一級相變,更具體的物理學術語叫做真空的亞穩態的衰變。

  因為只有一級相變是不可逆的(伴隨相變潛熱的釋放,所以必然熵增,從而不可逆)。

  這就是宇宙一直在膨脹,熵值一直在增加的必然結果。

  宇宙更多的能量轉化成質量星球的誕生和新物質的出現,更多的星球和物質的誕生才制造了宇宙的混亂度,即熵增現象。宇宙就從高能量態走向低能量態。

  “亞穩態衰變的一個典型的例子是過熱液體的爆沸。”科學執政官把演講返回到前面提到的“亞穩態衰變”上。

  非常純凈的水在升溫到沸點以上的時候,并不會像普通的水那樣開始沸騰,而是會保持液態不變。因為在液體內部的氣化需要產生一個氣泡,而氣泡的產生是有能量代價的,就是所謂的表面能。

  表面能是正比于氣泡的表面積的,用r表示氣泡半徑的話,表面能就是[;4a\pi r^2;]。

  這個能量傾向于讓氣泡縮小消失,就像吹大的氣球一松手就會收縮,也同樣是表面能的作用。

  與表面能競爭的是氣化潛熱。

  表面能向內縮,氣化潛熱往外膨脹,兩者方向相反,所以是競爭天敵。

  理解好這一點,才能更好掌握曲率驅動的原理。

  在沸點以上,氣態的自由能比液態更低,因此液態向氣態的轉變可以釋放與氣體體積成正比的自由能[;(4b\pi/3)r^3;]。

  因此總能量能的變化是[;F=4a\pi r^2 -(4b\pi/3)r^3;]。

  這個函數在 r=2a/b 的地方取得極大值,這個半徑叫做臨界半徑。

  也就是說,如果氣泡的初始半徑小于臨界半徑,那么半徑越小能量越低,因此氣泡就會收縮消失;而如果氣泡的初始半徑比臨界半徑來得大的話,那么半徑越大能量越低,氣泡就會膨脹并且無限地膨脹下去,直到所有的液體都變成氣體。

  這是曲率驅動原理的關鍵所在。

  過熱液體不能沸騰的原因,就是因為其內部缺乏足夠大的種子氣泡,而所有偶然漲落生成的氣泡都因為小于臨界半徑而不能長大。這時候如果向液體中加入一個超過臨界半徑的氣泡,這個氣泡就會不斷的膨脹。而且伴隨氣化的進行,由于相變潛熱的釋放,這些能量就會推動氣泡表面運動越來越快,最后逼近液體的聲速(也就是信號在液體中的極限速度)。這個過程就表現為突然劇烈的沸騰,因此稱為爆沸。

  “我們已經可以明顯感受到這個類比的相似性了。想想我們的宇宙正處在一個真空的亞穩態,它的衰變成為了必然,這就導致了宇宙只會降低光速和降低維度的傾向。”

  “然而光速和維度一般不會自發降低的原因,是沒有足夠大的低光速或者低維度的‘氣泡’在宇宙空間中自然地存在。”

  “二向箔攻擊的原理就在于提供了一個超過臨界半徑的低維空泡。因為超過了臨界半徑,所以這個小空泡一旦釋放,就會開始生長,于是空泡邊緣的高維度空間就不斷地發生亞穩態衰變,衰變能量會驅動空泡表面的加速運動,最后逼近光速。”

  “事實上,我們甚至可以計算這個膨脹速度。考慮到空泡的表面是有質量的,這個質量就是空泡的表面能,它正比于空泡的半徑的平方。而在半徑充分大的時候,釋放的相變潛熱正比于半徑的三次方,這些潛熱全部都會轉化為空泡表面的動能(因為空泡內部無熵,所以熱都堆積在表面)。因此當空泡半徑增長到臨界半徑的1000倍的時候,其表面動能就是表面質量的1000倍,根據質量公式,我們就可以算出空泡的膨脹速度就已經達到99.9999%光速。這就是為什么所有肉眼可見的低維空泡都應該以光速膨脹的原因。”

  “曲率飛船正是利用空泡的膨脹來推進的,只不過這是另一種類型的空泡,也就是低光速空泡,或者說,黑域。曲率飛船尾部裝置的作用就是制造超過臨界半徑的小黑域。這樣的小黑域被制造出來以后就會開始同樣的‘爆沸’過程。降低光速所釋放的能量推動著黑域的加速擴張。而曲率飛船就像吸附在氣泡表面的小灰塵一樣,自然就隨著黑域的擴張被加速到接近光速。”

  “所以,我們懂了曲率驅動原理之后,也間接知道怎么去制造黑域,用來對付二向箔的攻擊了。”

  備注:二向箔原理、曲率驅動原理,摘引自E大的精彩論述暢想一下改變光速和維度的物理機制。

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