水面が宇宙の表面と繋がると、無動力の推進が可能になるのでしょうか?

船は最も古い水上輸送手段です。

船は当初は人力で動いていましたが、その後風力で動くようになりました。 19 世紀の第一次産業革命の際、ワットは蒸気機関を発明し、それが船舶に使用されました。現在見られる船舶は、主にディーゼルエンジン、ガスタービン、原子力発電所で駆動されています。ここまで私が述べたことはすべて、皆さんの知識の範囲内であるかもしれません。次は奇跡を目撃する時です。

透明な水の入った盆地の水面に、アルミホイルでできた「船」が浮かんでいた。注射器が船尾に特定の物質を注入すると、船はたちまち猛スピードで流されました。注射器の中に入っているのは複雑な化学物質ではなく、私たちにとって非常に馴染み深いもの、つまり石鹸水です。

液体の表面積を最小にする力です。 2 つの簡単な例を挙げてみましょう。水がいっぱい入っているように見えるカップにペーパークリップを入れると、水面がわずかに凸状になりますが、水は溢れません。早朝、葉に結露した水滴は半球のように立ち上がって拡散しなくなります。

表面張力により水が「くっつき」、液体の表面が引き伸ばされた膜のような形状になり、簡単に「破れる」ことがなくなります。

さて、実験に戻りましょう。

石鹸を構成する物質の中には、界面活性剤と呼ばれる物質があり、これは水の表面張力を低下させ、存在する液体の表面の粘度を破壊することができます。これにより、ボートは水面で不均一な力を受けることになります。前方の液体の粘性力が大きくなり、船はスピードを増して、引っ張られるような動きをします。これが、私たちが観察した現象につながります。

もう一つの興味深い写真を見てみましょう。

牛乳の表面にあるカラーブロックの中央に洗剤を落とすと、カラーブロックはすぐに「動き回ります」。これは、界面活性剤がカラーブロックの中央の水張力を最小限に低減した結果でもあります。

しかし、夢は美しく、現実は残酷です。実際の船は川や海を航行します。表面張力を変えるのは簡単ではありません!しかし、このアイデアは大きな意義を持っています。 **カントは『宇宙史概論』でこう述べています。「宇宙は、その広大な大きさ、無限の多様性、無限の美しさであらゆる方向を照らし、私たちを言葉も出ないほど驚かせます。」**はい、宇宙船を船と考えれば、この考えは宇宙にも当てはまります。

ご存知のとおり、平らな海岸に物を積み上げると、その物が置かれている部分が沈み、海岸は平らではなくなります。同様に、宇宙が物質のない滑らかな空間である場合、それはビーチに似ています。そこに天体が加わることで、もともと滑らかだった空間が沈み、一定の曲率を持った空間になります。 (これは、物質の存在が重力をもたらし、その結果、あらゆるエネルギーが通常の空間を無限に曲がった形で変化させるためです。)

このような湾曲した空間は、表面張力を持つ液体と非常によく似ています。つまり、液体の表面は場所によって張力が異なり、宇宙のいたるところにさまざまな大きさの曲率と不均一な分布が存在します。

界面活性剤を使用すると、紙のボートの後ろの表面張力を変化させ、ボートの前と後ろの間に張力の差が生じるようになります。そうすれば、宇宙船の背面の曲率を何とか減らして、宇宙船の前面と背面の曲率に差をつけることができます。この違いにより、宇宙船は高速で移動することができます。

「三体」を見た学生たちはきっとじっとしていられないだろう。これは「三体III 死の終焉」で雲天明が地球の人々に与えたヒントではないだろうか？！

確かに、この理論は劉慈欣の SF 小説に登場していますが、劉慈欣は「曲率駆動は、光速飛行に関する何百もの空想の構想と同様に、まだ空想の域を出ません。理論的にも技術的にも、実現可能かどうかは誰にもわかりません」と書いています。

時間と空間を歪めることは大きなリスクを伴うことは間違いありません。この仕組みがうまく実装されれば、曲率駆動の活性化により、液体の表面に滴下された食器用洗剤のように、周囲の空間の曲率が恒久的かつ拡散的に変化する可能性がありますが、その結果は私たちには想像しがたいものです。

「科学の永遠性は、その絶え間ない追求にあります。科学の能力は尽きることがなく、その目標は永遠に達成不可能です。」宇宙の探査や恒星間旅行においても、私たちは多くの課題に直面しますが、これらの課題があるからこそ、科学研究者は一歩一歩前進し、新たな栄光を獲得することができるのです。

参考文献:

シェ・フイミン：「三体問題における物理学の驚異」

呉玉茂: 「『三体問題』の曲率駆動にヒントを得た曲率問題」

朱吉銀と羅梅、「『三体問題』から自作した曲率宇宙船」

ウェブサイト参照: https://202.202.113.50/browserVerification?url=https://202.202.113.50/-https://cnki.net/

寄稿者: 西南大学科学普及宇宙ステーション、重慶物理学会、北碚区科学技術協会